Studi di caso su attrezzature e tecnologie per impianti di confezionamento ad alta affidabilità

Studi di caso su attrezzature e tecnologie per impianti di confezionamento ad alta affidabilità

per dispositivi optoelettronici, rivelatori infrarossi non refrigerati e rivelatori infrarossi a onde corte

Panoramica dell'impianto:  

Camere bianche (classe 1.000 / classe 10.000): ricerca e sviluppo e produzione in serie di rivelatori infrarossi, laser e giroscopi MEMS.

Le camere bianche sono dotate di avanzati impianti di climatizzazione a temperatura e umidità costanti, che consentono un controllo ambientale preciso per soddisfare i vari requisiti di confezionamento dei circuiti. L'impianto presenta una struttura a pavimento rialzato e garantisce un'ottimale messa a terra, con resistenza inferiore a 4 ohm.

Sistema di trattamento dell'acqua deionizzata: raggiunge una resistività di 18 MΩ·cm (a 25 °C), soddisfacendo i requisiti di processo relativi ai livelli di particelle e alla conducibilità previsti da varie specifiche per la pulizia delle wafer.

Sistema di generazione di aria compressa e azoto: utilizza compressori d'aria a vite senza olio e a frequenza variabile abbinati ad essiccatori a rigenerazione, filtri ad alta efficienza e generatori di azoto con purezza del 99,999 %; il contenuto totale di nebbia oleosa e liquido nel gas è pari a 0,0009 mg/m³ o inferiore.

Capacità del processo di imballaggio:

Sono state istituite linee di produzione per l’imballaggio sottovuoto, destinate principalmente a vari modelli di rivelatori infrarossi non refrigerati, in grado di eseguire imballaggi in metallo e in ceramica, con una capacità produttiva annuale superiore a 100.000 unità.

Flusso di processo di imballaggio per rivelatori infrarossi non refrigerati:

L’azienda dispone di tecnologie avanzate per l’imballaggio sottovuoto. I processi chiave includono la pulizia con acqua deionizzata o solventi organici, la saldatura eutettica in vuoto, il taglio dei wafer, la rimozione di residui mediante plasma, il fissaggio automatico completo dei die, il collegamento a filo semiautomatico o completamente automatico, l’evacuazione ad alto vuoto e l’incapsulamento sottovuoto.

Pulizia: È possibile utilizzare soluzioni come acqua deionizzata, acetone e alcol per pulire i materiali di imballaggio e i chip mediante immersione, risciacquo o pulizia ad ultrasuoni.

Saldatura:

Utilizza un processo di saldatura eutettica sotto vuoto con un livello di vuoto inferiore a 1 Pa e un modulo integrato di deossidazione a base di acido formico, consentendo la saldatura eutettica con saldature a bassa temperatura a temperature fino a 450 °C e ottenendo un rapporto di vuoti inferiore all'1%; la resistenza dei giunti saldati del prodotto è notevolmente migliorata grazie al trattamento preliminare dei materiali da saldare e all’ottimizzazione del profilo del processo di saldatura.

Dicing delle wafer:

Utilizza attrezzature integrate DISCO per il dicing e la pulizia, dotate di capacità completamente automatizzate di dicing e pulizia. Impiegando lame sia rigide che morbide, il sistema supporta il dicing di vari materiali, tra cui wafer (fino a 8 pollici), substrati in vetro, substrati in zaffiro e ceramiche.

Ashing al plasma:

Utilizzando avanzate attrezzature per la lavorazione al plasma RF e una selezione di gas di processo — quali N2, Ar, CF4 e O2 — questo processo consente la pulizia della superficie e la rimozione degli strati sacrificiali nelle strutture dei chip MEMS.

Bonding dei die:

Sono disponibili sia processi manuali che completamente automatizzati di die bonding. Il processo manuale è adatto per la prototipazione rapida e utilizza una piattaforma ottica di allineamento 2D per mantenere l’accuratezza del bonding entro 50 µm. Il processo completamente automatico è progettato per la produzione su larga scala e supporta il die attach completamente automatico per wafer da 8 pollici (e dimensioni inferiori); accetta die con dimensioni comprese tra 0,5 mm × 0,5 mm e 20 mm × 20 mm, consente varie configurazioni di pattern di erogazione dell’epossidico e raggiunge un’accuratezza di bonding entro 30 µm.

Wire Bonding:

Il processo supporta sia il ball bonding che il wedge bonding, utilizzando fili d’oro o di platino-iridio. È compatibile con diametri di filo compresi tra 20 µm e 50 µm e permette il bonding in cavità profonde fino a una profondità di 25 mm. Il bonding completamente automatico è disponibile per il ball bonding in oro. Dopo il processo di bonding, la morfologia del filo e la forza di trazione possono essere misurate mediante un microscopio di misura e un tester di trazione/compressione.

Svuotamento ad alto vuoto:

Un sistema di scarico ad alto vuoto con 40 stazioni, che utilizza pompe turbomolecolari a grande diametro e pompe secche importate. Raggiunge un vuoto finale di 1×10⁻⁶ Pa e un vuoto finale a caldo di ≤2×10⁻⁶ Pa, rendendolo adatto all’imballaggio metallico di rivelatori infrarossi non refrigerati e di altri dispositivi che richiedono livelli di vuoto ad alta affidabilità.

Imballaggio ermetico in vuoto: utilizza il processo di saldatura a cucitura parallela in vuoto oppure quello di sigillatura per fusione ad alto vuoto.

La camera di saldatura a cucitura parallela in vuoto viene evacuata mediante pompe secche e criopompe, raggiungendo un livello di vuoto operativo di 1×10⁻⁴ Pa;

La camera di sigillatura per fusione ad alto vuoto viene evacuata mediante pompe secche e pompe turbomolecolari, raggiungendo un livello di vuoto operativo migliore di 5×10⁻⁵ Pa; entrambe sono adatte all’imballaggio della stragrande maggioranza dei dispositivi che richiedono livelli di vuoto elevati.

Visualizzazione delle attrezzature per la lavorazione selezionate:

Mostra campioni:  

Imballaggio ad alta affidabilità per dispositivi optoelettronici

Imballaggi per rivelatori infrarossi non refrigerati e per rivelatori a infrarossi a onde corte (SWIR), nonché imballaggi in metallo e ceramica che richiedono un’elevata affidabilità in termini di ermeticità e livelli di vuoto. I formati di imballaggio includono CPGA, LCC, CDIP, butterfly, TO, COB e altri.

Test di adattabilità ambientale:

Un insieme completo di apparecchiature per test di adattabilità ambientale, comprendente principalmente: camere di prova a temperature elevate e basse, rilevatori di perdite, piattaforme con olio fluorurato, banchi di prova per vibrazioni, banchi di prova per urti e piattaforme integrate per la misurazione dei parametri infrarossi.

(Per informazioni specifiche sull’allestimento delle attrezzature per la linea di produzione, contattare i nostri ingegneri)