FPA / Монтаж ИК датчиков

FPA (Focal Plane Аrray) - это двухмерная планарная решётка с множеством датчиков ИК и рентгеновского излучения. Эти датчики работают в фокальной плоскости оптических приборов, как единый датчик пикселей по всей рабочей плоскости.

Чаще всего FPA встречаются в тепловизорах, астрономических инструментах, инспекционных системах, приборах медицинской визуализации, болометрах, системах управления огнём и в других приборах измерения, позволяющих визуализировать оптические феномены в различных диапазонах длин волн.

Датчики FPA выполнены сравнительно ёмко и состоят, в отличии от других видов датчиков, из мелких независимых друг от друга участков детекторов. Их монтаж (отчасти на блоки выдачи данных: ROC-readout chips или ASIC-application-specific integrated circuit) требует пиксельной точности. Более того, высокая плотность пикселей, большое количество мелких выводов припоя и крайне малый шаг ставят особые требования к установке и технологии монтажа.

  • Большое количество выводов
  • Большое количество выводов
  • Боковой снос между выводами и контактными площадками
  • Чётко выравненные выводы и контактные площадки

В чём сложность?

  • Пиксельная точность монтажа при высокой плотности и большом количестве пикселей, малых выводах и минимальном шаге
  • Высокие требования к компланарности и плоскости
  • Высокая сила прижима пропорциональная к числу (bump count) и размеру (bump size) пикселей; избежание бокового сноса
  • Решения для уменьшения силы прижима при помощи равномерного контролированного применения тепла
  • Оптика высокого разрешения с возможностью расширения поля зрения (малые выводы: ≤ 5 мкм при больших участках датчиков)
  • Работа в условиях чистого помещения для избежания загрязнения частицами  

Наше решение задачи

Технологическая гибкость

Для облегчения компланарного контактирования отдельных выводов часто используется метод «Coining». Он позволяет при помощи специальных инструментов сровнять неровности выводов припоя , приводя их к одному размеру.

Решение задачи монтажа и выбор оптимальных технологий может зависеть от самых разных факторов: материала выводов (In, Au, Au-Sn, Sn-Ag-Cu и т.д.), количества пикселей, площади датчиков и других.

Как промежуточная операция, но иногда и как финальный процесс, используется метод «Тack Bonding». Он подразумевает прижим друг к другу выводов с высокой силой и при температурах ниже температуры оплавления. В том случае, если оплавление всё-же необходимо для создания надёжного соединения, проводится процесс пайки оплавлением. В некоторых случаях требуется соединить материалы при помощи диффузионного процесса. В таком случае используется технология термокомпрессионной сварки.

Возможны и методы эвтектической пайки с контролированным подводом тепла. Таким образом возможно сокращение силы прижима. Более того, есть возможность целенаправленно использовать инертный газ (напр. муравьиная кислота) для редукционных процессов.

Гибкость систем FINEPLACER® всегда поможет осуществить лучшее соединение технологией на Ваш выбор.

Большая сила прижима, приспособленные нагреватели и дизайн инструментов

  • Активные площадки и краевые зоны
  • Большое количество выводов требует высокой силы прижима
  • Модуль подключения инертного газа у нагревателя (открыт)
  • Модуль подключения инертного газа у нагревателя (закрыт)

В паяльный манипулятор внедрён модуль прижима, способный (в зависимости от конфигурации) генерировать силу до 500 Н, а при спецзаказах и более.

Finetech предлагает усиленные нагреватели, оптимизированные специально для работы с высокими силами прижима. Своей планарностью они минимируют возможность действия силы под углом (Drift), повышая качество результата при монтаже. Благодаря вакуумной фиксации, подложка в ходе процесса остаётся неподвижной на поверхности нагревателя. Опционально есть возможность установки модуля подключения инертного газа.

Так же применяются инструменты «Pick&Place». Их дизайн приспособлен специально для держателя детекторов. Для гарантированной компланарности при посадке и пайке инструмент обладает интегрированной функцией выравнивания параллельности. 

Система совмещения на основе призмы и модуль оптической перемены

Для визуального выравнивания миниатюрных выводов (≤ 5 мкм) требуется особо мощная оптическая система совмещения. FINEPLACER® Vision Alignment System (VAS) позволяет увидеть даже самые тонкие структуры. В поддержку системы работает освещение с разными вариантами настройки (в зависимости от материала и структуры поверхности).

В противоречие с миниатюрными пикселями детектора вступает большая площадь датчика, а таким образом и необходимое поле объекта, необходимое для высокоточного выравнивания датчика по ROC. Для решения этой задачи идеально подходит опциональный модуль оптической перемены системы совмещения VAS.

Интегрированное управление процессами (IPM)

  • Интегрированное управление процессами (IPM)
  • Принцип внедрения инертных газов
  • Программное обеспечение для монтажных систем

Интегрированное управление процессами (IPM) – ядро  любого оборудования серии «FINEPLACER®»1: место, где всё переплетается. При этом IPM на много больше, чем менеджмент тепла. Оно контролирует и синхронизирует все процессные модули и с ними связанные параметры:

  • Управляемое и чётко сбалансированное взаимодействие верхней и нижней системы нагрева и охлаждения
  • Управление температурой, временем, мощью, производительностью, энергией, процессной средой
  • Контролируемое вовлечение газов в процесс

Высокая комплексность IPM не отражается на лёгкость обслуживания. Это достигается графическим изображением программного обеспечения, обеспечивающее пользователю полный контроль над всеми настойками. Таким образом, методом «Drag 'n Drop» упрощается, например, создание температурных порогов или активация /деактивация процессных модулей. При этом все настройки сохраняются в отдельный профиль, что делает работу очень наглядной..
 
Более того, в программное обеспечение входит постоянно растущая библиотека профилей, для любого типа процессов, и  перечень функций регистрации данных, позволяющая проводить статистический контроль над процессами.

Сочетание всего этого, с возможностью передачи процессов от одной системе к другой, делают развитие процесса легче, чем он когда–либо мог быть.

Рекомендуемые микромонтажные системы

  • FINEPLACER® femto
    Aвтоматическая субмикронная монтажная станция
  • FINEPLACER® matrix ma
    Полуавтоматическая микромонтажная станция
  • FINEPLACER® sigma
    Точная и гибкая установка микромонтажа
  • FINEPLACER® lambda
    Ручная субмикронная монтажная станция

Микромонтажные и ремонтные оборудования серии «Fineplacer®» отличаются прежде всего в:

  • степени автоматизации
  • чёткости изображения
  • точности позиционирования компонентов

Узнайте больше об ассортименте нашей продукции здесь или напрямую свяжитесь с представителем компании «Finetech». Вместе вы несомненно найдёте оптимальное оборудование для Вас.

Spinner