Studii de caz privind echipamentele și tehnologia pentru facilitățile de ambalare cu înaltă fiabilitate

Studii de caz privind echipamentele și tehnologia pentru facilitățile de ambalare cu înaltă fiabilitate

pentru dispozitive optoelectronice, detectoare infraroșu necoolate și detectoare infraroșu de undă scurtă

Prezentare generală a facilității:  

Camere curate (Clasă 1.000 / Clasă 10.000): cercetare și dezvoltare, precum și producție în masă a detectoarelor infraroșu, laserelor și giroscopilor MEMS.

Camerele curate sunt echipate cu sisteme avansate de climatizare cu temperatură și umiditate constante, permițând un control precis al mediului pentru a îndeplini diversele cerințe de ambalare a circuitelor. Facilitatea are o structură cu podea ridicată și asigură o legare la pământ excelentă, cu rezistență sub 4 ohmi.

Sistem de tratare a apei desionizate: obține o rezistivitate de 18 MΩ·cm (la 25 °C), satisfăcând cerințele de proces privind nivelul particulelor și conductivitatea, conform diverselor specificații de curățare a waferelelor.

Sistem de generare a aerului comprimat și azotului: utilizează compresoare de aer cu surub fără ulei și cu frecvență variabilă, împreună cu uscătoare prin adsorbție, filtre de înaltă eficiență și generatoare de azot cu puritate de 99,999 %; conținutul total de ceață de ulei și lichid din gaz este de cel mult 0,0009 mg/m³.

Capacități ale procesului de ambalare:

Au fost stabilite linii de producție pentru ambalarea în vid, în principal pentru diverse modele de detectoare infraroșu necoolate, capabile de ambalare în metal și ceramică, cu o capacitate anuală de producție care depășește 100.000 de unități.

Fluxul procesului de ambalare pentru detectoarele infraroșu necoolate:

Compania deține o tehnologie avansată de ambalare în vid. Procesele cheie includ curățarea cu apă dezionizată/organică, lipirea eutectică în vid, tăierea wafer-elor, eliminarea reziduurilor pe bază de plasmă, lipirea automată completă a cip-urilor, lipirea cu fir semiautomată/automată completă, evacuarea în vid înalt și încapsularea în vid.

Curățare: Se pot utiliza soluții precum apa dezionizată, acetona și alcoolul pentru curățarea materialelor de ambalare și a cip-urilor prin imersie, clătire sau curățare cu ultrasunete.

Lipire:

Folosește un proces de lipire eutectică în vid cu un nivel de vid de <1 Pa și un modul integrat de deoxidare pe bază de acid formic, permițând lipirea eutectică cu aliaje de lipit la temperaturi scăzute, până la 450°C, și obținerea unui raport de goluri de <1%; rezistența joncțiunilor de lipire ale produsului este semnificativ îmbunătățită prin tratamentul prealabil al materialelor de lipit și optimizarea profilului procesului de lipire.

Tăierea waferelor:

Folosește echipamente integrate DISCO pentru tăiere și curățare, dotate cu capacități complet automate de tăiere și curățare. Folosind lame dure și moi, sistemul suportă tăierea diverselor materiale — inclusiv waferi (de 8 inch și mai mici), substraturi din sticlă, substraturi din safir și ceramici.

Degresarea prin plasmă:

Folosind echipamente avansate de procesare prin plasmă RF și o selecție de gaze de proces — cum ar fi N2, Ar, CF4 și O2 — acest proces permite curățarea suprafeței și eliminarea straturilor sacrificiale din structurile cipurilor MEMS.

Montarea die-urilor:

Sunt disponibile atât procese manuale, cât și complet automate de lipire a die-urilor. Procesul manual este potrivit pentru prototipare rapidă și utilizează o platformă optică de aliniere 2D pentru a menține precizia lipirii în limitele de ±50 µm. Procesul complet automat este conceput pentru producția de masă și suportă lipirea complet automată a die-urilor pentru wafere de 8 inch (și dimensiuni mai mici); acceptă dimensiuni ale die-urilor cuprinse între 0,5 mm × 0,5 mm și 20 mm × 20 mm, permite diverse configurații ale tiparelor de distribuire a epoxidului și asigură o precizie de lipire în limitele de ±30 µm.

Lipirea prin fir (wire bonding):

Procesul suportă atât lipirea prin bilă (ball bonding), cât și lipirea prin lamă (wedge bonding), utilizând fire din aur sau din aliaj de platină-iridiu. Este compatibil cu diametre ale firelor cuprinse între 20 µm și 50 µm și permite lipirea în cavitate adâncă, până la o adâncime de 25 mm. Lipirea complet automată este disponibilă doar pentru lipirea prin bilă cu fir de aur. După finalizarea lipirii, morfologia firelor și rezistența la tracțiune pot fi măsurate cu ajutorul unui microscop de măsurare și al unui aparat de testare la tracțiune/comprimare (pull/push tester).

Evacuare în vid înalt:

Un sistem de evacuare în vid înalt cu 40 de stații, care utilizează pompe turbomoleculare de diametru mare și pompe uscate importate. Atinge un vid final de 1×10⁻⁶ Pa și un vid final în stare caldă de ≤2×10⁻⁶ Pa, fiind potrivit pentru ambalarea metalică a detectorilor infraroșu neînfrigerați și a altor dispozitive care necesită niveluri de vid de înaltă fiabilitate.

Ambalare etanșă în vid: utilizează procedee de sudură în vid cu cusătură paralelă sau de sigilare prin fuziune în vid înalt.

Camera de sudură în vid cu cusătură paralelă este evacuată cu pompe uscate și criopompe, atingând un nivel de vid de proces de 1×10⁻⁴ Pa;

Camera de sigilare prin fuziune în vid înalt este evacuată cu pompe uscate și pompe turbomoleculare, atingând un nivel de vid de proces mai bun de 5×10⁻⁵ Pa; ambele sunt potrivite pentru ambalarea celei mai mari părți a dispozitivelor care necesită niveluri înalte de vid.

Afișare a echipamentelor de procesare selectate:

Exponat de eșantioane:  

Ambalare de înaltă fiabilitate pentru dispozitive optoelectronice

Ambalaj pentru detectoare infraroșu fără răcire și detectoare infraroșu de undă scurtă (SWIR), precum și ambalaje metalice și ceramice care necesită o fiabilitate ridicată în ceea ce privește etanșeitatea și nivelurile de vid. Formatele de ambalaj includ CPGA, LCC, CDIP, butterfly, TO, COB și altele.

Test de adaptabilitate la mediu:

Un set complet de echipamente pentru testarea adaptabilității la mediu, care include în principal: camere de test la temperaturi înalte și joase, detectoare de scurgeri, platforme cu ulei fluorurat, bancuri de testare la vibrații, bancuri de testare la șoc și platforme integrate de testare a parametrilor infraroșu.

(Vă rugăm să contactați inginerii noștri pentru detalii specifice privind echipamentele pentru linia de producție)