Problema

Os fabricantes coreanos de microfones MEMS e sensores de pressão enfrentaram variabilidade no encapsulamento ASIC e na deposição de pasta de solda em estruturas metálicas. O volume inconsistente da pasta e a cobertura irregular do encapsulante levaram a defeitos de refluxo, curtos-circuitos e variabilidade acústica/de desempenho, gerando retrabalho e limitando a capacidade de rampa para pedidos de MEMS de alto valor.

Causa

Três questões principais prejudicaram a estabilidade do processo: (1) os dispensadores legados não tinham a precisão de movimento e o alinhamento da câmera necessários para layouts densos de blocos MEMS; (2) a ausência de inspeção em linha permitiu que pequenos desvios na massa do ponto ou na largura do cordão se propagassem através de longos trechos; (3) tempo takt limitado na vazão de válvula única, forçando as operadoras a comprometer o controle de depósitos para cumprir as metas de volume.

Solução — Sistema de encapsulamento e pasta de solda visual em linha GS600M

Mingseal implantou oGS600M, uma máquina de distribuição visual em linha otimizada para uniformidade de pontos de pasta de solda e distribuição precisa de encapsulante, para uma linha de produção coreana de MEMS. Principais recursos usados ​​na implantação:

• Alta precisão de posicionamento: o motor linear X/Y e o servo Z oferecem repetibilidade de ±10 μm e precisão de posicionamento de ≤±15 μm, garantindo o posicionamento exato da pasta em matrizes de almofadas compactas e cobertura consistente de encapsulante em pequenas matrizes ASIC.
• Visão integrada e altimetria a laser: alinhamento de câmera dupla e altimetria a laser de ±5 mm com repetibilidade de 1 μm correta para deslocamentos fiduciais e planaridade do substrato em tempo real, eliminando desalinhamentos e impactos de bicos em estruturas não planas.
• Controle de processo e AOI em tempo real: A inspeção visual imediatamente após a distribuição verifica o diâmetro e a continuidade do ponto; o modo de inspeção completa e o modo de amostragem evitam a continuidade da produção quando ocorrem defeitos, permitindo rápida contenção e correção.
• Opcionalidade de válvula dupla e trilhas paralelas: O módulo opcional de válvula dupla e a configuração de trilha dupla permitem padrões de distribuição paralelos (por exemplo, pasta de solda + fluxo ou encapsulante + primer), aumentando o UPH em 60~80% em comparação com configurações de válvula única, sem sacrificar a precisão.

Implementação e Fluxo de Processo

OGS600Ma célula foi integrada a montante das estações de refluxo e cura. Para pasta de solda em estruturas metálicas, as receitas especificavam o diâmetro do ponto (alvo 220–300 μm), parâmetros do jato e caminhos XYZ repetíveis. Para encapsulamento ASIC, perfis de cordão e padrões de distribuição foram ajustados para produzir geometria de filete consistente e fluxo capilar controlado. Após cada dispensação, a AOI verificou a forma e uma massa validada por verificação de peso de 0,1 mg (opcional). Quaisquer unidades fora da tolerância foram automaticamente encaminhadas para retrabalho.

Resultados e Benefícios

• Melhor estabilidade de rendimento: Em comparação com plataformas concorrentes, o GS600M proporcionou execuções mais estáveis ​​e rendeu ganhos incrementais de 0,03–0,07% no rendimento de primeira passagem – melhorias mensuráveis ​​quando dimensionado para produção de MEMS de alto volume.
• Prevenção de defeitos: Os modos combinados de inspeção completa e amostragem evitaram execuções prolongadas produzindo peças defeituosas; quando apareciam anomalias, o sistema ajustava ou parava automaticamente a produção para ação corretiva.
• Aumento do rendimento: A configuração de válvula dupla e pista dupla aumentou o UPH em 60–80%, atendendo a rampas agressivas de pedidos e preservando o controle preciso de depósitos.
• Redução de retrabalho e desperdício de material: a verificação em linha e a correção de circuito fechado reduzem os ciclos de retrabalho e minimizam a aplicação excessiva, reduzindo os custos unitários de material.
• Rastreabilidade do processo: parâmetros de distribuição registrados pela conectividade MES, imagens AOI e dados de peso para SPC e análise rápida da causa raiz.

Recomendações

• Bloqueie receitas validadas por família de pacotes MEMS no MES para garantir alterações reproduzíveis.
• Use limites de AOI vinculados a métricas de testes funcionais (sensibilidade acústica, resposta à pressão) para vincular a qualidade da distribuição ao desempenho do dispositivo.
• Utilize a opção de válvula dupla para linhas de processos mistos para equilibrar UPH e precisão.

Conclusão

Para os fabricantes coreanos de microfones MEMS e sensores de pressão, o GS600M fornece uma plataforma em linha estável e de alta precisão que combina alinhamento de visão, altimetria a laser, AOI e distribuição paralela opcional para melhorar o rendimento, reduzir defeitos e aumentar o rendimento, apoiando a liderança sustentada do mercado na produção em volume de MEMS.Contato Mingsealpara testes piloto e qualificação de receitas.