A rideg anyagok, például az alumínium-oxid (Al2O3) vagy az alumínium-nitrid (AlN) elválasztásakor tapasztalható nagy hozamveszteség drasztikusan csökkenti a haszonkulcsot. A gyártók gyakran a gyártási ciklus késői szakaszában szembesülnek ezzel a súlyos hulladékproblémával. Ezeket a merev, nagy sűrűségű alkatrészeket nem lehet szabványos FR4 panelbontási technikákkal feldolgozni. A régebbi nyomtatott áramköri lapok (PCB) elvezetése rendkívüli mechanikai igénybevételt okoz. Az ilyen elavult módszerek az érzékeny kerámiapaneleken burjánzó mikrorepedéseket és destruktív élletöréseket okoznak.
Ennek a kritikus gyártási szűk keresztmetszetnek a megoldására a modern létesítmények rendkívül speciális megoldásokra támaszkodnak. Meghatározzuk a dedikált szubsztrátumleválasztó pontos funkcióját. Felvázoljuk a megbízható eszközök kiválasztásához szükséges értékelési szempontokat is. Meg fogja érteni, hogyan lehet ezeket a kifinomult rendszereket zökkenőmentesen beépíteni a nagy volumenű gyártósorokba. Kényes áramköreinek védelme abszolút pontosságot igényel. A megfelelő mechanikai berendezés garantálja a tiszta elválasztást és maximalizálja a teljes termelési hozamot.
A kerámia szubsztrátum megtörő gépek elsődleges funkciója az, hogy az előre horzsolt kerámia paneleket különálló egységekre bontsa úgy, hogy az érzékeny belső áramkört nulla mechanikai terhelés éri.
A kerámia szubsztrátum leválasztó gép értékeléséhez elemezni kell az élminőségi tűréseket, az áteresztőképességet (UPH) és a szerszámkopási költségeket.
A kézi vagy örökölt panelleválasztásról az automatizált elkülönítő berendezésre való átállás csökkenti a selejtezési arányt, de szigorú beállítási kalibrációt és kezelői képzést igényel.
A szállító kiválasztásánál előnyben kell részesíteni az ellenőrizhető mintavizsgálatot és a helyi technikai támogatást a kezdeti beruházási kiadásokkal szemben.
A Direct Bonded Copper (DBC) és az Active Metal Brazing (AMB) hordozók hihetetlen hőteljesítményt nyújtanak. Az iparágak nagymértékben alkalmazzák ezeket az autóipari elektromos inverterekben, az RF kommunikációs modulokban és a nagy teljesítményű LED-tömbökben. Azonban rendkívül törékeny és merev természetük van. A magas hőmérsékletű kötési eljárások rendkívül kemény szerkezeteket hoznak létre. A szabványos marók és gyémántfűrészek hatalmas súrlódást és vibrációt keltenek. Könnyen összetörik ezeket a törékeny paneleket, mert úgy kezelik a kerámiát, mint egy tipikus üvegszálat.
Egy speciális A kerámia felülettörő gép teljesen más mechanikai elven működik. Ellenőrzött, lokalizált nyomást fejt ki pontosan az előre lézerrel beírt V-hornyok mentén. A legtöbb ipari formatervezés speciális guillotine mechanizmust vagy precíziós görgős rendszert használ. A penge valójában soha nem vágja át a szilárd anyagot. Ehelyett tisztán pattintja a kerámiát a meggyengült íróvonal mentén. A szerszámozás egy ék alakra támaszkodik, amelyet úgy terveztek, hogy tökéletesen illeszkedjen a V-horony szögéhez. Ez a pontos geometriai illeszkedés arra kényszeríti az aljzatot, hogy a természetes hasítási síkja mentén törjön.
Ez a lokalizált mechanizmus elszigeteli a mechanikai feszültséget az aktív szerszámtól és a szerelt alkatrészektől. Aktívan megakadályozza a mikrorepedések terjedését a kristályos hordozó rácsában. A szabványos forgó bitek húzzák, tépik és csiszolják az anyag széleit, és lökéshullámokat küldenek az egész táblán. A dedikált elválasztó berendezés egyszerűen kihasználja a meglévő lézeres törésvonalakat. Tökéletesen tiszta hangzást érhet el a belső áramkörök veszélyeztetése nélkül. Ez a módszer megvédi a közelben elhelyezett finom félvezető-csomagok hermetikus tömítését.
A jog értékelése A szingulációs berendezések több működési dimenzió szigorú megtekintését igénylik. A pontosság határozza meg a csomagolási folyamat végső sikerét. Alaposan fel kell mérnie a gép toleranciáját a beállítási pontosság érdekében. A csúcskategóriás rendszerek fejlett CCD-kamerákat és fiduciális felismerést használnak a ±0,05 mm körüli tűréshatárok fenntartásához. Értékelnie kell, hogy a törési mechanizmus hogyan befolyásolja közvetlenül az élek egyenetlenségét. A nagy beállítási pontosság közvetlenül minimalizálja a forgácsolási arányt az elválasztó vonal mentén. A kisebb forgácsolás kevesebb rövidzárlatot jelent a nagyfeszültségű alkalmazásokban.
A gyártási mérnöki csapatoknak folyamatosan egyensúlyt kell teremteniük az áteresztőképesség és a hozam között. A gyors ciklusidők semmit sem jelentenek, ha a hibaarány megugrik. Hasonlítsa össze a kézi rakodási rendszereket az automatikus robotetetéssel. A kazetta-kazetta automatizálás jelentősen megnöveli az óránkénti egységeket (UPH). Jelentősen csökkenti az emberi kezelési hibákat is. Az automatizált rendszerek óvatosan választják ki és helyezik el a törékeny kerámialapokat. A kézi kezelés gyakran véletlenül leesik a sarkokban, és az alapfelület idő előtt széttörik, még mielőtt a panel elérné a gépet.
A szerszámok életciklusa közvetlenül befolyásolja a gyártási időt. Számítsa ki a speciális törőkengék és a lokalizált ütőszerszámok várható élettartamát. A kerámia az egyik leginkább koptató anyag az elektronikai gyártásban. A gyakori pengecsere frusztráló gyártási leállást okoz. A keményfém pengék hosszabb élettartamot biztosítanak, mint a hagyományos edzett acél. Számolnia kell a pengék cseréjéhez szükséges idővel. A pengecsere utáni gépi újrakalibrálás is értékes gyártási órákat emészt fel.
Értékelési mérőszámok összefoglalása
Értékelési dimenzió |
Standard követelmény |
Haladó követelmény (nagy volumenű) |
Hatás a termelésre |
|---|---|---|---|
Igazítási pontosság |
±0,10 mm |
±0,05 mm vagy jobb |
Megakadályozza a V-horony kihagyását és a mikrorepedést. |
Anyagkezelés |
Kézi be-/kirakodás |
Kazetta-kazetta robotika |
Csökkenti az emberi hibákat és növeli az UPH-t. |
Vision System |
Alapvető optikai érzékelők |
Nagy felbontású CCD pontos követéssel |
Pontos penge-pont regisztrációt biztosít. |
A penge élettartama |
50.000 vágás |
150 000+ vágás (volfrámkarbid) |
Minimalizálja az állásidőt a fogyóeszközök cseréjénél. |
Előnyök: Hihetetlenül nagy átviteli sebességet kínálnak, és sokkal alacsonyabb előzetes költséggel rendelkeznek. Nagyon hatékonyak maradnak bármilyen előre mart felületen. A művelet kevésbé bonyolult szoftverprogramozást igényel. A karbantartási rutinok nagyon kiszámíthatóak.
Hátrányok: A fizikai szerszámok gyakori fűrészlap-karbantartást igényelnek. Az eljárás szigorúan az egyenes vonalú X/Y vágásokra korlátozódik. Nem dolgozhat fel körkörös vagy összetett geometriai alakzatokat.
Előnyök: Ennek az alternatív módszernek nincs fizikai érintkezése a táblával. Lehetővé teszi tetszőleges alakzatvágást és összetett kontúrokat. Teljesen kiküszöböli a fizikai fogyó pengék szükségességét.
Hátrányok: A lézerek elkerülhetetlenül bevezetnek egy hőhatású zónát (HAZ). Ez a hőhatás megváltoztathatja a kerámia él elektromos tulajdonságait. Jelentősen magasabb tőkeköltséggel járnak. Az égési folyamat gyakran nem kívánt salakot vagy törmeléket hoz létre. A vágás után a paneleket agresszíven meg kell tisztítani.
A nagy volumenű, szabványos téglalap alakú rácsokhoz mechanikus törésmegoldásokat kell alkalmazni. Ez különösen igaz ott, ahol a lézeres előpontozást már korábban alkalmazták a fab-ban. A lézerek kis volumenű prototípusokhoz vagy rendkívül összetett geometriákhoz működnek a legjobban. Az egyszerű egyenes vonalú szinguláció azonban nagymértékben kedvez a mechanikai elválasztásnak. A tiszta sebesség a A törőgép teljesítménye felülmúlja a lézereket a szabványos négyzet alakú szerszámgyártásban. A fizikai kések használata kiküszöböli a termikus kockázatokat az érzékeny csomópontok közelében.
Az új gyártási technológia alkalmazása sajátos működési kockázatokat rejt magában. A kalibrálás és a beállítás folyamatos éberséget követel meg a mérnöki csapattól. Foglalkoznia kell a gép elsodródásának eredendő kockázatával. A mindössze egy milliméter töredéknyi mechanikai eltolódása drága érzékelők egész tételét összetörheti. A kezelőknek rutin kalibrációs ellenőrzéseket kell végezniük. Ellenőrizniük kell, hogy a felső penge az alsó üllőhöz igazodik. A fejlett gépek önkalibráló rutinokkal rendelkeznek, de a kézi ellenőrzés továbbra is kritikus bevált gyakorlat.
A környezeti szabályozás nagy szerepet játszik a berendezések élettartamában. A kerámiapor rendkívül koptató hatású. Nagyon károsnak bizonyul a tisztatéri szabványokra és a belső gépcsapágyakra. A robusztus porelszívó rendszereket közvetlenül a vágási zónába kell integrálni. A nagy hatékonyságú részecskelevegő (HEPA) vákuumokat a törési pont mellett kell elhelyezni. Ha por rakódik le a gép pneumatikus szelepein, azok végül elakadnak. A megfelelő elszívás védi mind a létesítmény levegőminőségét, mind a gép mozgó alkatrészeit.
A gyártási csapatnak megfelelő kezelői képzésre van szüksége a sikerhez. Az optimális törési profilok beállítása meredek kezdeti tanulási görbével jár. A kezelőknek egyensúlyban kell tartaniuk a lefelé irányuló nyomást, a haladási sebességet és a távolságot. Ezeket a pontos paramétereket dinamikusan kell beállítaniuk a különböző aljzatvastagságokhoz és anyagsűrűségekhez. A vastagabb alumínium-oxid lapok eltérő nyomásgörbét igényelnek, mint a vékony AlN lapok. Javasoljuk, hogy zárolt, jelszóval védett recepteket hozzon létre a gép szoftverén belül. Ez megakadályozza, hogy a nem jóváhagyott kezelők módosítsák a kritikus elválasztási fizikát a padlón.
A legjobb szállító kiválasztásához objektív, ellenőrizhető bizonyítékra van szükség. Soha ne vásároljon a kerámia szubsztrát szingulációs gép vakon le egy specifikációs lapról. Az átfogó szállítói teszteléshez saját, előre pontozott szubsztrátummintákat kell biztosítania. Az általános bemutató anyagok nem reprodukálják pontosan a gyártási kihívásokat. Küldjön legalább ötven panelből álló köteget. Ez a kötet lehetővé teszi a szállító számára, hogy bizonyítsa a folyamatos átviteli stabilitást. Ez azt is bizonyítja, hogy a gép képes kezelni az Ön speciális V-horonymélységeit és a panel vetemedéstűrését.
Miután visszakapta a leválasztott mintákat, kezdje el a szigorú ellenőrzést. Vizsgálja meg az összes szállító által visszaküldött mintát a Scanning Electron Microscopes (SEM) alatt. Ugyanilyen hatékony a nagy nagyítású optikai vizsgálat is. Meg kell győződnie arról, hogy az elválasztó vonalról nem terjednek ki mikrorepedések. Ellenőrizze az aljzat széleit, hogy nincsenek-e elfogadhatatlan feszültségtörések vagy súlyos kipattogások. Mérje meg a szétválasztott egységek fizikai méreteit, hogy biztosítsa a gép szigorú X/Y méretstabilitását a teljes tételben.
Nézze meg alaposan a gép lábnyomát és a létesítményekre vonatkozó követelményeket. Ellenőrizze, hogy rendelkezésre áll-e a megfelelő pneumatikus légnyomás és tiszta teljesítménycsökkenés. Biztonságos garantált szervizszint-szerződések (SLA) a kritikus alkatrészekhez. Ellenőrizze a helyi műszaki támogatás elérhetőségét az adott régióban. Győződjön meg arról, hogy a szállító átfogó helyszíni képzést kínál folyamatmérnöki csapatának. Az erős helyi támogatás gyakran jobban diktálja a telepítés hosszú távú sikerét, mint a gép alaphardvere önmagában.
A mechanikus elválasztó alapvető funkciója a gyártási ROI védelme. Ezt úgy éri el, hogy maximalizálja a hozamot a félvezető csomagolás utolsó, legsérülékenyebb szakaszában. A szabványos útválasztók egyszerűen elpusztítják a törékeny anyagokat. A megfelelő lokalizált nyomástechnika alkalmazása biztosítja az abszolút szerkezeti integritást. Egy dedikált rendszer tisztán pattintja a V-hornyú paneleket anélkül, hogy az ütést átvinné a belső rézrétegekre.
Arra biztatjuk a vásárlókat, hogy haladéktalanul állítsák össze pontos aljzatspecifikációikat. Dokumentálja az adott anyagtípust, a panel teljes vastagságát és a lézeres írásmélységet. Gyűjtsd össze ezeket a kritikus adatokat, és kérj testreszabott benchmark tesztelést a kiválasztott szállítóitól még ma. Ragaszkodjon a szigorú PoC-teszthez az élminőség ellenőrzéséhez. A megfelelő előkészítés biztosítja, hogy olyan szingulációs megoldást integráljon, amely képes az Ön legmagasabb gyártási igényeinek megfelelően skálázni.
V: Nem. A marók túlzott vibrációt és mechanikai igénybevételt okoznak, ami a kerámiák töréséhez és súlyos szerszámkopáshoz vezet. A szabványos maró bitek gyorsan elhomályosodnak olyan kemény anyagokkal szemben, mint például az alumínium-oxid, ami azt eredményezi, hogy inkább elszakadnak, semmint vágják az aljzatot.
V: Általában az írásmélységnek a teljes hordozóvastagság 30-50%-a kell legyen, bár ez az anyagsűrűségtől és a gyártó specifikációitól függően változik. A sekélyebb pontszámok nagyobb törési nyomást igényelnek, ami növeli az ellenőrizetlen törések kockázatát.
V: A kerámiapor rendszeres tisztítása az érzékelőkről/vezetőkről, a pengeélesség időszakos ellenőrzése és a pneumatikus nyomás kalibrálása. Rendszeresen ellenőrizze a vákuum-elszívó szűrőket is, hogy megbizonyosodjon arról, hogy a koptató por nem kering vissza a mechanikába.
