Сортировка кристаллов на базе автоматических платформ AMADYNE

Сортировка кристаллов с разделенной пластины представляет собой один из важных этапов сборки электронных компонентов. В отличие от прямого монтажа с пластины в собираемое изделие, она позволяет значительно повысить производительность за счет оптимизации загрузки различных типов кристаллов в оборудование, не имеющее в своем составе систем выталкивания кристалла с пластины. Также, кристаллы в таре значительно проще хранить и транспортировать.

При внешней простоте процесса разбора пластины, установленной на липкий носитель после процесса разделения, этот процесс имеет множество параметров и вариантов реализации, на которые необходимо обратить внимание при разработке наиболее подходящего решения.

В зависимости от типа кристалла процесс может быть оптимизирован как для достижения максимальной производительности (актуально для кремниевых кристаллов с толщиной не менее 150 мкм без чувствительных структур на верхней стороне кристалла или воздушных мостов), так и для обеспечения максимально безопасного подъёма, захвата и размещения в тару (актуально для кристаллов из материалов группы A3B5 с толщиной менее 100 мкм, кристаллов с чувствительными структурами и СВЧ приборов с воздушными мостами, а также некоторых типов сенсоров).

Компания AMADYNE предлагает решения для сортировки кристаллов на базе своих универсальных автоматических платформ EMU, CAT^ap и fab1 как в составе монтажных комплексов, так и в виде отдельных сортировочных систем. Выбор платформы обуславливается, в первую очередь, необходимой производительностью и максимальным диаметром пластин, с которых необходимо осуществлять сортировку.

Типовое решение для сортировки кристаллов на базе платформы CAT^ap

• Максимальный диаметр пластины – 200 мм
• Скорость работы ~ 700 циклов Pick and Place/час
• Тара типа Waffle pack/GEL PAK 2” и 4”
• Возможность идентификации кристаллов по карте годности
• Возможность идентификации кристаллов по капельной маркировке
• Разбор пластины с несколькими типами кристаллов
• Минимальный размер кристалла – 200х200 мкм
• Максимальный размер кристалла – 20х20 мм
• Сменная выталкивающая головка с одной или несколькими иглами
• Распределение кристаллов в зависимости от критериев годности в различную тару 

Системы AMADYNE оборудованы специализированной системой выталкивания кристалла с липкого носителя обеспечивающею вакуумный захват пленки в зоне расположения кристалла снизу. При опускании удерживающей пленку выталкивающей головки вниз, игла или иглы остаются на заранее заданной высоте, что обеспечивает чрезвычайно точное позиционирование кристалла по оси Z и облегчает его захват инструментом. В такой схеме выталкивания кристалла возможно использование инструментов для захвата кристаллов как за лицевую сторону, так и за два/четыре края без повреждения инструментом соседних кристаллов.

Также, для улучшения точности захвата кристалла, идентификации по нанесённой капельной маркировке или распознавания штрихового, или QR идентификатора применяется система технического зрения, которая может не только распознавать кристаллы по маркировке или заранее заданным топологическим особенностям и габаритным размерам, но и опционально проводить оптическую инспекцию компонента, выявляя загрязнения или дефекты на поверхности кристалла. В системах для работы с кристаллами по технологии flip-chipможет применятся расширение программного обеспечения и специализированная камера обзора компонента с нижней стороны для инспекции состояния шариковых выводов или контактных площадок, расположенных с обратной стороны кристалла. В подобных решениях также применяется модуль механического переворота кристалла для переноса его в тару лицевой стороной.

Все системы производства компании AMADYNE GmbH имеют возможность импорта карт годности стандарта SEMI G81−1000, а также могут иметь расширение программного обеспечения для конвертации импортируемых карт годности из большинства тестовых систем.

Программа сортировки по карте годности включает в себя информацию как о годности/не годности кристаллов, так и о стратегии сортировки (по линиям или рядам, «змейкой», из указанной области), а также необходимости распознавания кристалла с помощи технического зрения. Процессы визуального распознавания необходимы в случае работы с пластинами на растянутой пленке так как при растягивании положение кристаллов часто смещается. Оператор может выделять необходимые к сортировке кристаллы или наборы кристаллов, что необходимо при работе с мультикристальными пластинами или частями пластин с несколькими типами кристаллов на одном липком носителе. Процесс разбора пластины может проводится и без использования системы технического зрения, для повышения производительности работы. В таком случае установка будет отталкивается от координат кристалла заданных в карте. Данный метод хорошо подходит при большом количестве однотипных кристаллов одинакового размера с возможностью захвата за лицевую сторону.

Программное обеспечение для работы с картами годности позволяет использовать несколько единиц тары для сортировки по указанным оператором критериям. Так, например, кристаллы с 100% соответствием электрических параметров и внешнего вида могут быть отсортированы отдельно от кристаллов с соответствием только по электрическим параметрам, а кристаллы, не прошедшие инспекцию по внешнему виду, разложены в другую тару для последующего повторного анализа. Возможна сортировка по 6 критериям годности кристаллов и их комбинациям.