Estudio de Caso de Optimización de la Asamblea de Pines de Expulsión de Matrices Finas
Orientación hacia una Mejora del Rendimiento de Selección de Matrices al 99%
En los procesos de empaquetado de semiconductores, particularmente en aplicaciones de Sistema en Paquete (SiP) y Empaquetado Avanzado, la demanda de un manejo estable de chips pequeños y ultradelgados sigue aumentando. Los Conjuntos de Puntos de Expulsión convencionales, típicamente hechos de aluminio, ya no pueden cumplir con los requisitos de precisión y alto rendimiento de los procesos de unión de chips, lo que a menudo resulta en el agrietamiento de los chips, la caída de chips y una reducción en la fiabilidad de recogida.
Puntos de dolor en el proceso y desafíos de ingeniería
En los procesos de empaquetado de semiconductores de alta precisión, el ensamblaje de chips requiere una precisión de posicionamiento excepcional, calidad de superficie y estabilidad de los componentes. Sin embargo, el equipo y los componentes convencionales a menudo enfrentan desafíos de ingeniería significativos.
Por ejemplo, el rendimiento de recogida de Die Bond suele ser de alrededor del 95%, quedando por debajo de los requisitos de empaquetado avanzado. Los chips ultradelgados (0.05 mm) son propensos a agrietarse o astillarse debido a la concentración de estrés durante las operaciones de colocación. Además, los conjuntos de pasadores de eyección de aluminio convencionales a menudo presentan una planitud insuficiente (aproximadamente 5 μm), lo que resulta en un soporte desigual del molde y una estabilidad de unión reducida. Una rugosidad superficial excesiva (Ra 1.6 μm) también puede provocar rayones en el molde y errores de posicionamiento. Además, la inadecuada precisión y redondez de los micro-orificios (20 μm), combinada con pasadores de eyección sobredimensionados que causan interferencias, puede afectar negativamente la precisión de manejo de pequeños troqueles y el rendimiento general del embalaje, dificultando el cumplimiento de los estrictos requisitos de las aplicaciones avanzadas de embalaje de semiconductores.
Solución
Para abordar los desafíos de estabilidad de recogida de matrices y procesamiento de micro-matrices en aplicaciones de empaquetado de semiconductores de alta precisión, implementamos un diseño híbrido de pasador de eyección que utiliza una combinación de carburo de tungsteno y acero inoxidable. Esta estructura híbrida mejora significativamente la dureza, la resistencia al desgaste y la estabilidad mecánica general, superando las limitaciones de resistencia y precisión asociadas con los diseños convencionales de aluminio. El resultado es una reducción de la deformación y el desgaste durante el funcionamiento a largo plazo.
Además, a través de una tecnología de rectificado de precisión avanzada, el conjunto del pin de eyección logra una planitud de <2 μm y una rugosidad superficial de Ra <0.65 μm, proporcionando un soporte de matriz más uniforme y estable. Este diseño es particularmente adecuado para matrices ultra delgadas de 0.05 mm y procesos de unión de matrices de alto rendimiento, minimizando efectivamente los riesgos de agrietamiento y desplazamiento de la matriz.
Para aplicaciones de micro-mecanizado, se adoptó una tecnología de procesamiento de micro-orificios de alta precisión, que permite diámetros de orificio tan pequeños como Ø0.21 mm con redondez controlada a <10 μm. Combinado con un diseño de pasador de eyección en miniatura de SR0.15 mm, la solución admite el manejo de matrices pequeñas, empaquetado de alta densidad y requisitos avanzados de fabricación de semiconductores, mejorando aún más la precisión de recogida y el rendimiento del empaquetado.
Validación del proceso
● Sitio de prueba: Empresa líder en empaquetado de semiconductores en Taiwán
● Condición de prueba: 40,000 ciclos de recogida y colocación de chips
● Aplicación: Proceso de manejo de chips delgados
Resultados de la prueba
● Objetivo Alcanzado: El rendimiento de recogida de chips mejoró a más del 99% (Proceso de semiconductor de alto rendimiento).
● Reducción significativa en la fisuración de chips.
● Estabilidad mejorada en el proceso de unión de chips.
Beneficios para el cliente
Reducción de Costos y Tiempos de Entrega
● Objetivo: Reducción del 25% en Costos
● Objetivo: 50% Menor Tiempo de Entrega
Competitividad Mejorada en Empaque
● Soporta Tecnologías de Empaque SiP, 2.5D y 3D
● Adecuado para Chips de IA, Automotrices y IoT
Localización de Componentes Críticos
● Reducción de la Dependencia de Componentes Importados
● Mejora en la Estabilidad de la Cadena de Suministro
Resumen del estudio de caso
Este proyecto abordó con éxito los desafíos de rendimiento de recogida de matrices delgadas a través de un diseño avanzado de pin de eyección y tecnología de micro-mecanizado de precisión, logrando una solución optimizada con un alto rendimiento (>99%) y menores costos de fabricación en general.
Aprovechando su experiencia en mecanizado de precisión, integración de múltiples materiales y procesos de empaquetado avanzados, Zhanyang continúa ayudando a los clientes a superar los desafíos técnicos asociados con matrices ultradelgadas y aplicaciones de empaquetado de alta densidad, estableciéndose como un socio tecnológico de confianza en el empaquetado avanzado de semiconductores y la fabricación de componentes de precisión.
