Кейсы по оборудованию и технологиям для производственных мощностей упаковки с высокой надёжностью

Кейсы по оборудованию и технологиям для производственных мощностей упаковки с высокой надёжностью

для оптоэлектронных устройств, неохлаждаемых инфракрасных детекторов и детекторов коротковолнового инфракрасного диапазона

Обзор объекта:  

Чистые помещения (класс 1000 / класс 10 000): НИОКР и серийное производство инфракрасных детекторов, лазеров и МЭМС-гироскопов.

Чистые помещения оснащены передовыми системами кондиционирования воздуха с поддержанием постоянной температуры и влажности, что обеспечивает точный контроль окружающей среды для выполнения различных требований к упаковке микросхем. Объект выполнен по конструкции с приподнятым полом и имеет отличное заземление с сопротивлением менее 4 Ом.

Система обработки деионизированной воды: достигает удельного электрического сопротивления 18 МОм·см (при 25 °C), соответствует технологическим требованиям по уровню частиц и электропроводности для различных спецификаций очистки пластин.

Система получения сжатого воздуха и азота: использует маслобезопасные винтовые компрессоры с регулируемой частотой вращения в паре с адсорбционными осушителями, высокоэффективными фильтрами и генераторами азота чистотой 99,999 %; суммарное содержание масляного тумана и жидкости в газе составляет не более 0,0009 мг/м³.

Возможности процесса упаковки:

Созданы производственные линии вакуумной упаковки, ориентированные в первую очередь на различные модели некоолируемых инфракрасных детекторов; возможна металлическая и керамическая упаковка, годовая производственная мощность превышает 100 000 единиц.

Технологический процесс упаковки некоолируемых инфракрасных детекторов:

Компания владеет передовыми технологиями вакуумной упаковки. Ключевые этапы включают очистку DI/органическими растворителями, вакуумную эвтектическую пайку, резку пластин, удаление остатков методом плазменной обработки, полностью автоматизированную установку кристаллов, полуавтоматическую/полностью автоматизированную проволочную приварку, высоковакуумную откачку и вакуумную герметизацию.

Очистка: для очистки материалов упаковки и кристаллов могут применяться такие растворы, как деионизированная вода, ацетон и спирт, с использованием погружения, ополаскивания или ультразвуковой очистки.

Пайка:

Использует процесс вакуумной эвтектической пайки при вакууме менее 1 Па и интегрированным модулем дезоксидации на основе муравьиной кислоты, что позволяет выполнять эвтектическую пайку низкотемпературными припоями при температурах до 450 °C и достигать доли пор менее 1 %; прочность паяных соединений изделия значительно повышается за счёт предварительной обработки материалов для пайки и оптимизации профиля процесса пайки.

Разделение пластин:

Использует интегрированное оборудование для резки и очистки от компании DISCO с полностью автоматизированными возможностями резки и очистки. Система оснащена как твёрдыми, так и мягкими режущими дисками и поддерживает резку различных материалов — включая пластины (диаметром 8 дюймов и меньше), стеклянные подложки, сапфировые подложки и керамику.

Плазменное травление:

С использованием передового оборудования для обработки высокочастотной плазмой и выбора технологических газов — таких как N₂, Ar, CF₄ и O₂ — данный процесс обеспечивает очистку поверхности и удаление жертвенных слоёв в структурах MEMS-чипов.

Нанесение кристаллов:

Доступны как ручной, так и полностью автоматизированный процессы приклейки кристаллов. Ручной процесс подходит для быстрого прототипирования и использует оптическую 2D-платформу выравнивания для обеспечения точности приклейки в пределах 50 мкм. Полностью автоматизированный процесс предназначен для массового производства и поддерживает полностью автоматизированное прикрепление кристаллов к пластинам диаметром 8 дюймов (и меньшего размера); он допускает использование кристаллов размером от 0,5 мм × 0,5 мм до 20 мм × 20 мм, позволяет применять различные конфигурации шаблонов нанесения эпоксидной смолы и обеспечивает точность приклейки в пределах 30 мкм.

Сварка проволокой:

Процесс поддерживает как шариковую, так и клиновую сварку с использованием золотых или платино-иридиевых проволок. Он совместим с диаметрами проволок от 20 мкм до 50 мкм и позволяет выполнять сварку в глубоких полостях глубиной до 25 мм. Полностью автоматизированная сварка доступна для золотых шариковых соединений. После завершения сварки форму проволоки и силу отрыва можно измерить с помощью измерительного микроскопа и испытательной установки на отрыв/сжатие.

Выкачка в высоком вакууме:

Система высоковакуумной откачки с 40 станциями, использующая турбомолекулярные насосы большого диаметра и импортные сухие насосы. Достигает предельного вакуума 1×10⁻⁶ Па и предельного вакуума в нагретом состоянии ≤2×10⁻⁶ Па, что делает её пригодной для металлической герметичной упаковки некорректируемых инфракрасных детекторов и других устройств, требующих высоконадёжных вакуумных условий.

Вакуумная герметичная упаковка: использует процессы вакуумной параллельной шовной сварки или высоковакуумной диффузионной запайки.

Камера вакуумной параллельной шовной сварки откачивается сухими насосами и крионасосами до рабочего вакуумного уровня 1×10⁻⁴ Па;

Камера высоковакуумной диффузионной запайки откачивается сухими насосами и турбомолекулярными насосами до рабочего вакуумного уровня лучше 5×10⁻⁵ Па; обе подходят для упаковки подавляющего большинства устройств, требующих высокого вакуума.

Демонстрация выбранного технологического оборудования:

Образцы:  

Высоконадёжная упаковка оптоэлектронных устройств

Упаковка для некорректируемых инфракрасных детекторов и детекторов коротковолнового инфракрасного диапазона (SWIR), а также металлическая и керамическая упаковка, требующая высокой надёжности в отношении герметичности и уровня вакуума. Форматы упаковки включают CPGA, LCC, CDIP, бабочку, TO, COB и другие.

Тестирование на адаптивность к окружающей среде:

Полный комплект оборудования для тестирования на адаптивность к окружающей среде, включающий в основном камеры высоких и низких температур, детекторы утечек, платформы с фторированным маслом, вибрационные испытательные стенды, ударные испытательные стенды и интегрированные платформы для измерения инфракрасных параметров.

(Для получения конкретных сведений об оснащении производственной линии свяжитесь с нашими инженерами)