Automated chip packaging

Dec 12, 2025

Mag-iwan ng mensahe

 

Chip Bonding / Die Bonder

Ang chip bonding ay ang pinakasensitibong hakbang sa RFID inlay production. Kung ang mga parameter sa bonding station ay bahagyang naaanod, ang pass rate sa RF testing ay agad na magpapakita nito.

 

Pagdating ng wafer, naka-blue tape pa rin ang chips. Ang kagamitan ay may isang ejector pin na tumutulak mula sa ibaba habang ang isang vacuum nozzle ay pumipili mula sa itaas, na nag-aalis ng mga chips nang paisa-isa. Ang diameter ng ejector pin ay medyo mas maliit kaysa sa chip, halos isang bahagi ng isang milimetro, at kailangang itulak mismo sa gitna ng chip. Kung itutulak nito ang-gitna, tumagilid pataas ang chip at hindi ito mahawakan ng nozzle. Ang asul na tape mismo ay may iba't ibang mga marka ng pagdirikit. Ang mas mahabang UV curing ay nangangahulugan ng mas mahinang pagdirikit na nagpapadali sa pagpili, ngunit ang mga chips ay maaaring lumipat sa panahon ng transportasyon. Sa bawat oras na lumipat kami sa isang bagong batch ng asul na tape, kailangan naming kumuha ng technician upang i-verify ang taas ng ejector at bilis ng pagbuga. Masyadong mabilis at lumipad ang chip, masyadong mabagal at nakakaapekto ito sa cycle time.

 

Ang chip ay lumalabas na nakaharap sa itaas, kaya kailangan itong i-flip upang maibaba ang mga bumps para sa bonding. Gumagamit ang aming kagamitan ng diskarte sa flip station. Inilalagay ng nozzle ang chip sa flip station, umiikot ang istasyon ng 180 degrees, pagkatapos ay kinuha ito ng isa pang nozzle mula sa kabilang panig. Ang ilang mga pabrika ay gumagamit ng mga nozzle na umiikot sa kanilang mga sarili, na nakakatipid ng isang handoff, ngunit nangangailangan iyon ng napakatatag na presyon ng vacuum. Anumang pagbabagu-bago ng presyon at bumaba ang chip. May isa pang bagay tungkol sa flipping step na ito. Ang sanggunian sa pagpoposisyon ng chip ay kailangang mapanatili. Pagkatapos ng pag-flip, hindi maaaring masyadong malaki ang deviation sa X, Y, at θ, kung hindi, hindi magiging sapat ang hanay ng vision compensation sa ibang pagkakataon.
Ang substrate ng antenna ay PET roll stock, kadalasang 50 o 75 microns ang kapal, na may mga pattern ng aluminum antenna na nakaukit dito, ilang libong metro bawat roll. Ang PET ay lumalabas sa unwind side, dumaan sa ilang mga tension roller, at huminto sa bonding station. Pagkatapos mailagay ang bawat chip, umuusad ang web ng isang pitch, huminto, at muling nagbo-bond. Karaniwang kinokontrol ang tensyon sa loob ng ilang Newtons. Masyadong maluwag at dumulas ang web na nagdudulot ng mga error sa pagpoposisyon, masyadong masikip at nababanat ng PET na nagpapa-deform sa mga dimensyon ng pattern ng antenna. Nagkaroon kami ng insidente kung saan naanod ang tension sensor sa rewind side, na-deform ang buong roll ng antenna, ganap na nabigo ang pagsubok, at inisip ng customer na may mali sa aming mga chips.

 

Ang adhesive dispensing ay nangyayari bago ang pagbubuklod. Ang ACA ay kumakatawan sa Anisotropic Conductive Adhesive. Ito ay isang epoxy resin base na may conductive particle sa loob. Ang mga conductive particle ay karaniwang mga plastik na bola na nilagyan ng nickel pagkatapos ay ginto, mga 3 hanggang 5 microns ang lapad, na nakakalat sa malagkit. Bago pagalingin ang mga particle ay nakakalat. Sa panahon ng compression sila ay napipiga nang patag sa pagitan ng mga chip bump at antenna pad, na lumilikha ng conductivity. Ang mga lugar na hindi naka-compress ay mayroon pa ring dispersed na particle at nananatiling hindi-conductive. Ang mga bagay na ito ay mahal, ilang libong yuan bawat kilo, at ang mga imported na tatak tulad ng Hitachi at Sony ay mas mahal pa. Dapat tumpak na kontrolin ang dami ng dispensing. Gumagamit kami ng dispensing ng karayom, na nagdedeposito ng isang bahagi ng isang milligram sa bawat oras. Masyadong kaunti at tumataas ang resistensya sa pakikipag-ugnayan na nagpapababa ng hanay ng nabasa, masyadong marami at umaapaw ito sa pagkonekta sa mga katabing bakas na nagdudulot ng mga shorts. Nagkaroon kami ng bagong operator ng makina sa aming pabrika na nagtaas ng dispensing air pressure, isang buong batch ang lumabas at ang mga customer ay nagreklamo tungkol sa mga shorts sa lahat ng dako, nagkakahalaga sa amin ng malaking kabayaran. Gumagamit ang ilang pabrika ng stencil printing para sa adhesive, mas mabilis ngunit kailangan mong magpalit ng stencil kapag nagpapalit ng mga produkto, hindi matipid para sa maliliit na batch na may maraming SKU.

RFID antenna substrate roll
 
ACA/ACF
Ang hakbang ng compression ay pinaka-kritikal. Dinadala ng bond head ang chip pababa at pinindot ito sa mga antenna pad. Nakuha na ng mga upper at lower camera ang mga posisyon ng chip bump at mga posisyon ng pad nang hiwalay, ginagawa ng software ang pagkilala ng imahe upang kalkulahin ang paglihis sa mga direksyon at anggulo ng XY, pagkatapos ay mabayaran ang mekanikal na braso. Ang aming kagamitan ay may paulit-ulit na katumpakan sa pagpoposisyon sa paligid ng plus o minus 20 hanggang 30 microns, sapat na mabuti para sa mga HF chip dahil mas malaki ang laki ng chip at mas malawak ang bump pitch. Ang UHF chips ay nakakalito. Ang ilang mga chip ay 0.4mm square lang na may dalawang bumps lang. Nami-miss ng kaunti at hindi ka na mapunta sa pad.
 

 

 

Pagkatapos ng pagpindot, pinapagaling ng init ang malagkit. Ang aming kagamitan ay may heating block sa bond head, at ang platform sa ibaba ay maaari ding uminit. Kadalasan ay itinatakda namin ang itaas sa humigit-kumulang 170 degrees at ang ibaba sa 150 o 160 degrees, kaya ang init ay dumadaloy mula sa magkabilang panig patungo sa gitna para sa mas pantay na paggamot. Humawak ng 10 hanggang 20 segundo depende sa uri ng pandikit. Ang ACA curing ay mahalagang isang crosslinking reaction ng epoxy resin. Kung hindi sapat ang temperatura o oras at hindi kumpleto ang pag-crosslink, mabibigo ito kapag gumagawa ng 85℃85% humidity aging test sa ibang pagkakataon. Ngunit kung ang temperatura ay masyadong mataas ang PET substrate ay hindi rin ito maaaring hawakan, ito ay kulubot at deform. Mahalaga rin ang presyon. Masyadong kaunti at ang conductive particle ay hindi napipiga nang patag, hindi sapat ang contact area at mataas ang resistensya. Masyadong marami at ang kalupkop sa ibabaw ng butil ay nabibitak na nagpapalala ng pakikipag-ugnay, o ang pandikit ay napipiga at ang pamamahagi ng butil ay nagiging hindi pantay. Ang tatlong parameter na ito ay magkakaugnay. Baguhin ang isa at kailangan mong ayusin ang iba. Ang kagamitan ay nag-iimbak ng dose-dosenang mga recipe ng parameter para sa iba't ibang mga kumbinasyon ng chip at pandikit, i-load lamang ang mga ito kapag nagpapalit ng mga produkto.

ACA/ACF

 

 

Pagkatapos magaling ang isang chip, umuusad ang web at papasok ang susunod na antenna upang magpatuloy. Ang mabilis na kagamitan ay maaaring mag-bond ng dalawa o tatlong chips bawat segundo. Ang pag-import ng Mühlbauer ay mas mabilis, ngunit ang aming mga lumang kagamitan sa pabrika ay gumagawa lamang ng halos isa bawat segundo. Ang pag-upgrade ng isang linya ay nagkakahalaga ng ilang milyon at hindi ito aaprubahan ng boss. Ang rewind side ay mayroon ding tension control. Hindi mapipiga ang mga chips, ngunit hindi maaaring masyadong maluwag o ang roll ay magiging magulo.

 

Para sa pagsubok, ginagawa namin ito sa linya. Pagkatapos ng pagbubuklod ay dumaan ito sa isang RF reader. Ang mga unit na hindi nababasa ay namarkahan ng inkjet, pagkatapos ay tinatanggihan habang pinuputol. Kasama sa pagsubok kung tumutugon ang chip, kung mababasa at masusulat nang normal ang EPC, at kung sapat ang pagiging sensitibo. Ang ilang mga pabrika ay gumagawa ng offline na pagsubok, tinatapos muna ang buong roll pagkatapos ay patakbuhin ito sa pamamagitan ng isang test machine, ay nangangailangan ng mas maraming paggawa ngunit mas kaunting pamumuhunan sa kagamitan. Kailangan mong maabot ang higit sa 99% pass rate para magkaroon ng profit margin. Sa ibaba ay hindi mo man lang masakop ang paggawa at mga materyales, hindi pa banggitin ang mga reklamo ng customer at mga gastos sa muling paggawa.

 

Magpadala ng Inquiry