Ультра- / Термозвуковая сварка

Ультразвуковая сварка – это метод, не нуждающийся в проволочных соединениях. Прежде всего он используется при монтаже перевёрнутых кристаллов – «Flip Chip», так как создаёт надёжную электропроводность и связь со всеми контактами одновременно.

В отличие от термокомпрессионной сварки, этот метод основан на трении (фрикционная сварка). Во время монтажного процесса шариковые выступы чипа аккуратно прижимаются на подкладки и одновременно трутся о поверхность. Таким образом чип и подложка не подвергаются большой термической нагрузке, что делает метод ультразвуковой сварки предпочтительным для работы с теплочувствительными материалами. Низкая сила прижима при этом щадит материал. Эта особенность - приимущество в работе с предельно хрупкими компонентами.

Термозвуковая сварка отличается лишь дополнительным нижним нагревом подложки.

  • Ультразвуковая сварка

В чём сложность?



Ультра- / Термозвуковая сварка – сложный процесс, проходящий в четырёхмерном пространстве, под влиянием множества внешних факторов:

  • При монтажном процессе, технология ставит высокие требования устройствам захвата компонентов и подложек (в то время, когда подложке необходимо оставаться неподвижной, компонент должен реагировать на малейшие вибрационные импульсы захвата). По этой причине необходимо наличие интеллигентного захвата подложек и специально приспособленного дизайна инструментов.
  • Необходима синхронизация нижнего нагрева, ультразвукового импульса (Burst) и чёткая регулировка времени воздействия импульса: при слишком коротком воздействии связь может не образоваться, а при слишком долгом есть возможность повреждения соприкасающихся поверхностей.
  • Чтобы направить достаточно энергии в точку связи, вся колебательная система (ультразвуковой измерительный преобразователь,  захват, компонент), независимо от  размера компонента и коэффициента трения соприкасающихся поверхностей, должна поддерживаться в частоте резонанса. Для этого необходимо компенсировать разные степени колебания ультразвукового генератора при помощи электронных схем.
  • Для осуществления монтажа тонких и предельно хрупких материалов, а также больших компонентов с большим количеством шариковых выступов, крайне важно поддерживать на высоком уровне такие параметры, как мощность, температура, производительность и время импульса, даже при самых сложных условиях.

Наше решение задачи

Принцип термозвуковой сварки

  • Prinzip des Thermosonic Bondings

При ультразвуковой сварке компонент сперва нагревается до температуры в пределах 100⁰C - 150⁰C, а затем аккуратно позиционируется на подложку. После этой операции издаётся ультразвуковой импульс, образующий трение поверхностей (фрикционная сварка). Таким образом создаётся надёжная связь, готовая к эксплуатации непосредственно после процесса.

Параметры термозвуковой сварки

  • Время процесса: 0.1 с … 0.5 с
  • Температура нижнего нагрева: 100°C … 150ºC
  • Сила прижима: 0.03 ... 0,7 Н/шариковый выступ  
  • Moщность ультразвука: до 20 Вт

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