Problème

Une usine d'assemblage de semi-conducteurs à Penang, en Malaisie, a été confrontée à des problèmes de capacité et de rendement pour faire passer le conditionnement au niveau des tranches (FoWLP) du stade pilote à la production en série. Les principaux problèmes comprenaient une distribution de sous-remplissage incohérente sur des tranches complètes de 8 à 12 pouces, un équipement limité capable de gérer le gauchissement des tranches et un coût/délai de livraison élevé pour les systèmes de distribution étrangers. Le client avait besoin d'une solution de distribution fiable et à haut débit pour les processus de sous-remplissage, de revêtement, de pulvérisation de flux et de barrage et de remplissage, capable de gérer la variabilité à l'échelle de la tranche tout en répondant aux objectifs de fiabilité de l'automobile et des consommateurs.

Cause

Le sous-remplissage FoWLP et les processus associés exigent une distribution volumétrique précise sur de grandes surfaces de tranches. Les distributeurs de paillasse traditionnels ne disposent pas du débit, de la compensation de déformation et de la répétabilité du processus requis pour la production de masse au niveau des tranches. Des profils de billes et des vides incohérents résultent d'un mauvais contrôle des buses, d'une compensation inadéquate de la courbure de la tranche (déformation) et de systèmes non conçus pour une manipulation continue des tranches. L'importation de systèmes clé en main a ajouté des délais de livraison longs et une complexité de prise en charge pour les ingénieurs locaux.

Solution

SS101 — la première plate-forme de distribution produite dans le pays spécifiquement certifiée pour la production de masse de sous-remplissage FoWLP.Capacités clés appliquées à la ligne Penang :

• Compatibilité des plaquettes : prend en charge les plaquettes de 8" et 12" sans changement de matériel, permettant une production en ligne mixte et une évolution future de la capacité.
• Compensation de déformation : un étage de sélection et de placement actif avec une gestion du gauchissement de ± 3 mm garantit une distance constante entre la buse et la surface sur les tranches courbées, évitant ainsi les collisions de buses et la géométrie variable des billes.
• Prise en charge multi-processus : les modules configurables pour Underfill, Coating, Flux Spray et Dam & Fill permettent à la même cellule d'effectuer des étapes de processus séquentielles ou d'être intégrée dans une ligne groupée.
• Contrôle volumétrique de haute précision : la vis servocommandée et le contrôle de mouvement avancé offrent des profils de cordon reproductibles et une précision volumétrique adaptée au remplissage de sous-remplissage sans vides.
• Service national et pièces de rechange rapides : la fabrication locale réduit les délais de livraison des pièces de rechange et permet un réglage rapide sur site avec les ingénieurs d'application locaux.

Intégration et mise en œuvre des processus

Les unités SS101 ont été installées dans un cluster avec des chargeurs de plaquettes automatisés et des fours de précuisson en ligne. Pour le sous-remplissage, le système a utilisé un profil de robot de distribution synchronisé : les points de démarrage/arrêt des buses et la compensation Z ont été programmés par carte de tranche. Les modules de pulvérisation et de revêtement de flux ont été configurés avec des modèles de pulvérisation et des débits contrôlés par des recettes. Les séquences Dam & Fill utilisaient des têtes de distribution à double trajet pour former des barrages de confinement et compléter le remplissage en vrac, minimisant ainsi les vides capillaires. Le contrôleur du système assurait une gestion et une traçabilité centralisées des recettes, enregistrant la masse distribuée, la température et la pression des buses pour chaque lot de plaquettes.

Résultats et avantages

• Amélioration du rendement : l'incidence des vides dans le sous-remplissage diminue de plus de 70 % grâce à une compensation Z précise et un contrôle volumétrique, améliorant ainsi la fiabilité de la fatigue thermique lors des tests ultérieurs.
• Augmentation du débit : la distribution continue au niveau de la tranche du SS101 réduit le temps de cycle par tranche par rapport à la distribution au niveau de la puce, permettant une capacité de ligne plus élevée sans ajouter d'opérateurs.
• Coût total de possession réduit et support plus rapide : la fabrication locale a réduit le délai de mise en œuvre des investissements et le temps de remplacement des pièces de rechange de quelques semaines à quelques jours, augmentant ainsi la disponibilité des équipements.
• Flexibilité du processus : une plate-forme unique effectuant le sous-remplissage, le revêtement, la pulvérisation de flux et le Dam & Fill simplifie la configuration de la ligne et réduit les coûts d'intégration.
• Robustesse au gauchissement : la gestion du gauchissement de ± 3 mm a supprimé le besoin de pré-trier les plaquettes courbées, économisant ainsi les étapes de manipulation en amont.

Recommandations pour les lignées FoWLP malaisiennes

• Exécutez la qualification initiale des tranches sur des profils d'arc et des matériaux représentatifs pour affiner les cartes de compensation Z.
• Utilisez une inspection radiographique ou acoustique en ligne après le sous-remplissage pour valider la réduction des vides et fermer la boucle du processus.
• Standardisez les recettes pour les tailles de plaquettes et les familles de matériaux afin d'accélérer les changements entre les tirages de 8" et 12".
• Bénéficiez d’une assistance locale pour les programmes de maintenance préventive et le remplacement rapide des buses.

Conclusion

Pour les fabricants de FoWLP basés à Penang qui se tournent vers la production en volume sous remplissage, le SS101 fournit une solution de haute précision produite dans le pays qui répond aux défis de gauchissement, de débit et de facilité d'entretien. En combinant une manipulation au niveau de la tranche, une compensation de déformation de ± 3 mm et une flexibilité multi-processus, le SS101 permet une production de sous-remplissage, de revêtement et de remplissage FoWLP fiable et évolutive, réduisant ainsi les défauts et les délais de mise sur le marché. Contactez l'équipe régionale de Mingseal pour un déploiement pilote et une qualification de processus adaptés à vos assemblages.