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混合型固晶机设备技术:共晶与倒装双重功能的通用平台技术资料-57页
首页 >半导体设备资料 >先进封装:固晶-焊线-TCB-HB 2024-01-31 报告错误错误问题可与客服联系,感谢您的支持! [获取免费下载] 觉得本站不错记得分享给好友哦! 0
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资料描述

资料可以为你带来以下技术:

  1. 项目痛点分析(从传统点胶到高温共晶/倒装的演变)。

  2. 硬件架构拆解(音圈电机、铸铁机架、多模块整合)。

  3. 工艺实验设计(DOE)(如何通过 DST 找到最稳固的工艺窗口)。

  4. 工程避坑指南(如陶瓷夹持改良、高精度同步控制实现)。

这份文档非常详尽,尤其是对于 Soft Touch ProgrammingVCM Force Control 的应用细节,是工程开发中非常宝贵的经验。

一、 研发定位

  • 随着 UHB 应用,传统固晶方式(胶水点胶)已无法满足高功率 LED 的散热要求

    • Eutectic(共晶)焊接:需在高温下进行,传统设备无法满足高精度温控和特殊结构要求

    • Flip Chip(倒装)工艺:芯片活性面与凸点在同一面,无法使用传统的 Pick & Place 方式

  • 开发目标:开发一套具备“共晶”与“倒装”双重功能的通用平台混合型固晶机

二、 核心工艺难题与技术突破

如何在设计中解决工艺痛点:

  1. 热管理与结构设计

  • 难点:高温环境(300℃以上)下的机构稳定性与震动问题。

  • 解决:将机台主体结构从 Iron Frame 改为 Iron Casting(铸铁) 以提升刚性并优化抗震性能;增加 Foot 支撑并加大尺寸,确保高精度定位(±15μm)

高精度抓取与同步控制

  • 难点:固晶速度(15,000 ea/hour)与芯片破损风险的平衡。

  • 解决:引入 Voice Coil Motor (VCM,音圈电机) 实现了 Force Control,配合 Full Close Loop 控制,实现 Bond Head 与 Ejector 的实时同步(Real Time Sync)

精密材料处理(以陶瓷基板为例)

  • 难点:陶瓷易脆,传统夹持易导致破损。

  • 解决:从早期的磁吸式 Grip 改为 Step Motor + Cam 驱动 的软接触(Soft Touch)方式,并优化编程实现 Grip Force 的精准控制

三、 工艺参数与实验方法

  1. 参考状态图:依据 AuSn(金锡)共晶点确定基础工艺范围

  2. 单变量分析:通过 DST (Die Shear Test,剪切强度测试) 分析压力、温度、时间对剪切强度的影响

  3. 可靠性验证:进行 Thermal Cycle Test(热循环测试)Thermal Shock Test(热冲击测试)

工程决策逻辑

  • 不要只追求“最大剪切力”,要追求“最大平均剪切力且 Min-Max 差值最小”的稳定窗口,这才是产线真正需要的工艺参数

设计原则:设备不仅仅是机械机构的集合,必须结合工艺(Process)进行设计。例如,为了 Eutectic 工艺,必须提前考虑热屏蔽和基板的膨胀系数。

闭环思维:从机构设计(软接触夹持)到控制逻辑(Full Close Loop 同步),每一项设计变更都要有明确的数据支撑(如本次项目中的 DST 测试数据)。

验证闭环:通过剪切实验分析残余物(Residue)来判断是否是理想的界面失效,从而反哺固晶压力和时间参数的调整