Apa itu Mesin Die Bonder SMT?

Sebuah SMT Die Bonder (juga dikenal sebagai Chip Bonder atau Die Attach machine) adalah peralatan presisi tinggi yang digunakan dalam manufaktur elektronik untuk melampirkan mati semikonduktor telanjang (satu,chip sirkuit terpadu yang tidak dikemas) langsung ke substrat, seperti PCB atau bingkai timah.

Sementara sering dikaitkan dengan kemasan semikonduktor, modern "SMT" Die Bonders disesuaikan untuk proses permukaan-mount,memungkinkan teknik kemasan canggih seperti System-in-Package (SiP) dan Chip-on-Board (CoB) langsung ke PCB standar.

Anggap saja sebagai mesin pick-and-place yang sangat khusus dan sangat tepat yang dirancang bukan untuk komponen yang dikemas, tapi untuk chip silikon mentah dan rapuh itu sendiri.

Komponen Utama Die Bonder

Sebuah die bonder adalah sistem rumit dari komponen presisi:

1.Wafer Frame Loader:Menyimpan cincin wafer, yang berisi wafer silikon yang dipasang pada film. Wafer diiris menjadi mati individu.

2.Tabel Wafer & Sistem Visi:Sebuah kamera resolusi tinggi dan panggung mekanik yang sangat tepat yang menggerakkan wafer untuk menyelaraskan die tertentu di bawah...

3.Jarum Ejektor:Dengan lembut mendorong mati yang dipilih dari film wafer yang diregangkan.

4.Kepala Pick-and-Place (Collet):Sebuah alat yang didukung vakum (sering disebut collet) yang mengambil mati yang dikeluarkan.

5.Sistem Pengakuan Pola (PRS):Sebuah sistem kamera yang kuat, pembesaran tinggi yang mengidentifikasi posisi tepat dari mati pada wafer dan lokasi target pada substrat.

6.Dispenser (untuk Adhesive/Epoxy):Sebuah jarum suntik atau sistem jet yang dengan tepat mendepositkan sejumlah kecil, terkontrol epoksi atau perekat pada substrat sebelum die ditempatkan.Beberapa proses menggunakan pelekat pra-ditempatkan pada mati.

7.Aktuator kekuatan ikatan:Mengontrol dengan tepat jumlah kekuatan yang diterapkan oleh collet selama penempatan die pada substrat. Ini penting untuk ikatan yang kuat dan andal tanpa retak die.

8.Sistem Penanganan Substrat:Sebuah conveyor atau tahap yang secara tepat menempatkan target PCB atau lead frame untuk pemasangan die.

Penggunaan dan Aliran Proses 

Operasi khas dari die bonder mengikuti langkah-langkah berikut:

1.Pengisian Wafer:Cincin wafer dimuat ke dalam mesin.

2.Die Akuisisi:Sistem penglihatan menemukan mati yang tepat jarum ejektor mendorongnya ke atas, dan collet mengambilnya dengan vakum.

3.Dispensing perekat:Dispenser menerapkan titik kecil atau pola epoksi ke lokasi yang tepat pada substrat.

4.Flipping & Pemeriksaan:Collet dapat membalik mati ke arah yang benar. mati itu sendiri sering diperiksa untuk cacat.

5.Penempatan dan Bonding:Sistem penglihatan menyelaraskan substrate target pad. collet kemudian menempatkan mati pada perekat dengan kekuatan yang terkendali.Collet dipanaskan untuk mengikat perekat secara instan (pembatasan termokompresi).

6.Pengeringan:Papan kemudian biasanya dipindahkan ke oven offline untuk sepenuhnya mengeras epoksi dan menyelesaikan ikatan, kecuali ikatan dilakukan dengan proses termokompresi.

Keuntungan Utama

²Keakuratan Ekstrim:Kapasitas penempatan akurasi ±10-25 mikron (μm) atau bahkan lebih halus, yang penting untuk penanganan kecil, tinggi I/O count die.

²High Throughput:Sistem otomatis dapat menempatkan ribuan die per jam (DPH).

²Miniaturisasi:Memungkinkan pembuatan paket elektronik yang sangat kecil dan padat (misalnya, SiP, sensor yang dapat dipakai) yang tidak mungkin dengan komponen yang sudah dikemas sebelumnya.

²Kinerja yang ditingkatkan:Dengan menghilangkan paket IC tradisional, kinerja listrik ditingkatkan karena jalur interkoneksi yang lebih pendek, mengurangi induktansi dan kapasitansi.

²Fleksibilitas:Dapat diprogram untuk menangani berbagai ukuran mati dan jenis substrat.

²Keandalan Tinggi:Membuat ikatan mekanik yang kuat dan jalur termal yang sangat baik antara mati dan substrat, yang sangat penting untuk disipasi panas dan umur panjang produk.

Aplikasi Utama

Die bonders sangat penting dalam pembuatan berbagai produk elektronik canggih:

1.Produksi LED:Aplikasi yang paling umum terkait SMT. Die bonders digunakan untuk menempatkan chip semikonduktor LED kecil (misalnya, untuk layar micro-LED) langsung ke papan atau substrat.

2.Chip-on-Board (CoB):Menyambungkan die telanjang langsung ke PCB dan kemudian menghubungkannya dengan ikatan kawat sebelum dilindungi oleh blob epoxy.

3.Sistem dalam Paket (SiP) & Multi-Chip Module (MCM):Menumpuk atau menempatkan beberapa die yang berbeda (misalnya, prosesor, memori, dan sensor) ke dalam satu paket terintegrasi.

4.Perangkat RF dan Microwave:Untuk aplikasi frekuensi tinggi dalam telekomunikasi di mana kinerja adalah yang terpenting.

5.Elektronika Daya:Menyambungkan mati semikonduktor daya besar (misalnya, IGBT, MOSFET) ke substrat dengan konduktivitas termal tinggi untuk disipasi panas yang sangat baik di inverter dan kontrol motor.

6.Perangkat medis:Digunakan dalam implan miniatur, perangkat lab-on-a-chip, dan sensor canggih.

7.Elektronik otomotif:Untuk modul kontrol yang kuat dan kompak, sensor, dan sistem radar.

8.Kemasan Semikonduktor:Kasus penggunaan tradisional, di mana die dilampirkan ke bingkai timbal sebelum diikat kawat dan dikapsulkan ke dalam paket IC standar (misalnya, QFN, BGA).

The SMT Die Bonder adalah teknologi landasan untuk miniaturisasi dan integrasi elektronik canggih,memungkinkan pemasangan langsung mati semikonduktor telanjang ke substrat dengan presisi dan keandalan yang tak tertandingi.