Studia przypadków dotyczących wyposażenia i technologii dla obiektów pakowania o wysokiej niezawodności

Studia przypadków dotyczących wyposażenia i technologii dla obiektów pakowania o wysokiej niezawodności

dla urządzeń optoelektronicznych, niechłodzonych detektorów podczerwieni oraz detektorów krótkofalowej podczerwieni

Przegląd obiektu:  

Pomieszczenia czyste (klasa 1000 / klasa 10 000): badania i rozwój oraz seryjna produkcja detektorów podczerwieni, laserów oraz żyroskopów MEMS.

Pomieszczenia czyste są wyposażone w zaawansowane systemy HVAC zapewniające stałą temperaturę i wilgotność, umożliwiając precyzyjną kontrolę środowiska w celu spełnienia różnych wymagań związanych z pakowaniem układów. Obiekt charakteryzuje się podniesoną podłogą oraz doskonałym uziemieniem o oporze poniżej 4 omów.

System uzdatniania wody zdezjonizowanej: osiąga oporność właściwą 18 MΩ·cm (w temperaturze 25 °C), spełniając wymagania procesowe dotyczące poziomu cząstek oraz przewodności zgodnie z różnymi specyfikacjami czyszczenia krzemowych płytek.

System generowania sprężonego powietrza i azotu: wykorzystuje bezolejowe śrubowe kompresory z regulowaną częstotliwością pracy w połączeniu z suszarkami adsorpcyjnymi, filtrami wysokiej wydajności oraz generatorami azotu o czystości 99,999 %; całkowita zawartość mgiełki olejowej i cieczy w gazie wynosi 0,0009 mg/m³ lub mniej.

Możliwości procesu pakowania:

Ustanowiono linie produkcyjne do pakowania w próżni, przeznaczone głównie do różnych modeli niesterylizowanych detektorów podczerwieni, umożliwiające pakowanie w metalu i ceramice, z roczną zdolnością produkcyjną przekraczającą 100 000 sztuk.

Przepływ procesu pakowania niesterylizowanych detektorów podczerwieni:

Firma dysponuje zaawansowaną technologią pakowania w próżni. Kluczowe etapy obejmują czyszczenie DI/organiczne, wiązanie eutektyczne w próżni, krojenie płytek krzemowych, usuwanie pozostałości metodą plazmową, w pełni zautomatyzowane montowanie krzemowych elementów aktywnych (die bonding), półzautomatyczne/całkowicie zautomatyzowane przewodzenie (wire bonding), odpompowywanie w wysokiej próżni oraz hermetyczne zapakowanie w próżni.

Czyszczenie: Do czyszczenia materiałów opakowaniowych i układów scalonych można stosować takie środki jak woda zdezjonizowana, aceton i alkohol, wykorzystując metody zanurzania, płukania lub czyszczenia ultradźwiękowego.

Lutowanie:

Wykorzystuje proces lutowania eutektycznego w próżni o poziomie <1 Pa oraz zintegrowany moduł dezoksydacji oparty na kwasie mrówkowym, umożliwiając lutowanie eutektyczne niskotemperaturowymi lutami w temperaturach do 450°C i osiągając współczynnik porowatości <1%; wytrzymałość połączeń lutowniczych produktu jest znacznie zwiększana dzięki wstępnemu przygotowaniu materiału lutowniczego oraz optymalizacji profilu procesu lutowania.

Krojenie płytek krzemowych:

Wykorzystuje zintegrowane urządzenie DISCO do krojenia i czyszczenia, charakteryzujące się pełną automatyzacją krojenia i czyszczenia. Dzięki zastosowaniu ostrzy twardych i miękkich system ten obsługuje krojenie różnych materiałów – w tym płytek krzemowych (o średnicy do 8 cali), podłoży szklanych, podłoży safiru oraz ceramiki.

Plazmowe spalanie:

Wykorzystując zaawansowane urządzenia do obróbki plazmowej RF oraz wybór gazów procesowych – takich jak N2, Ar, CF4 i O2 – proces ten umożliwia czyszczenie powierzchni oraz usuwanie warstw tymczasowych w strukturach układów MEMS.

Montaż kruszywek:

Dostępne są zarówno ręczne, jak i w pełni zautomatyzowane procesy przyklejania kruszczków. Proces ręczny nadaje się do szybkiego prototypowania i wykorzystuje 2D platformę optyczną do wyrównywania, zapewniając dokładność przyklejania na poziomie 50 µm. Proces w pełni zautomatyzowany przeznaczony jest do masowej produkcji i obsługuje w pełni zautomatyzowane przyklejanie kruszczków dla krążków o średnicy 8 cali (oraz mniejszych); obsługuje kruszczki o wymiarach od 0,5 mm × 0,5 mm do 20 mm × 20 mm, umożliwia różne konfiguracje wzorów nacierania kleju epoksydowego oraz osiąga dokładność przyklejania na poziomie 30 µm.

Przyłączanie przewodów:

Proces obsługuje zarówno przyłączanie kuliste, jak i klinowe, przy użyciu przewodów ze złota lub stopu platyny z irydem. Jest kompatybilny z przewodami o średnicy od 20 µm do 50 µm i umożliwia przyłączanie w głębokich wnękach o głębokości do 25 mm. W pełni zautomatyzowane przyłączanie jest dostępne dla przyłączania kulistego ze złota. Po zakończeniu procesu przyłączania morfologia przewodów oraz siła ich odprowadzenia mogą być mierzone za pomocą mikroskopu pomiarowego oraz testera siły odprowadzania/przesuwania.

Odpompowywanie w wysokiej próżni:

40-stanowiskowy system odprowadzania gazów w wysokiej próżni wykorzystujący turbomolekularne pompy o dużym przekroju oraz importowane pompy suche. Osiąga próżnię końcową na poziomie 1×10⁻⁶ Pa oraz próżnię końcową w stanie nagrzania nie przekraczającą 2×10⁻⁶ Pa, co czyni go odpowiednim do metalowego hermetycznego opakowywania niesterylizowanych detektorów podczerwieni oraz innych urządzeń wymagających wysokiej niezawodności poziomu próżni.

Hermetyczne opakowywanie w próżni: wykorzystuje spawanie równoległych szwów w próżni lub procesy scalania w wysokiej próżni.

Komorę spawania równoległych szwów w próżni opróżnia się za pomocą pomp suchych i kriopomp, osiągając poziom próżni procesowej wynoszący 1×10⁻⁴ Pa;

Komorę scalania w wysokiej próżni opróżnia się za pomocą pomp suchych i pomp turbomolekularnych, osiągając poziom próżni procesowej lepszy niż 5×10⁻⁵ Pa; oba rozwiązania są odpowiednie do opakowywania większości urządzeń wymagających wysokiego poziomu próżni.

Prezentacja wybranego sprzętu procesowego:

Przykładowa prezentacja:  

Opakowywanie o wysokiej niezawodności dla urządzeń optoelektronicznych

Opakowania dla niechłodzonych detektorów podczerwieni oraz detektorów krótkofalowej podczerwieni (SWIR), a także opakowania metalowe i ceramiczne wymagające wysokiej niezawodności pod względem hermetyczności i poziomu próżni. Formaty opakowań obejmują m.in. CPGA, LCC, CDIP, motylkowe, TO oraz COB.

Test dopasowania do warunków środowiskowych:

Kompletny zestaw sprzętu do testowania dopasowania do warunków środowiskowych, w tym głównie komory do badań w zakresie wysokich i niskich temperatur, detektory przecieków, platformy z olejem fluorowanym, stoły do badań wibracyjnych, stoły do badań udarowych oraz zintegrowane platformy do pomiaru parametrów podczerwieni.

(Skontaktuj się z naszymi inżynierami, aby uzyskać szczegółowe informacje na temat wyposażenia linii produkcyjnej.)