Problema

Uma casa de montagem de semicondutores em Penang, na Malásia, enfrentou desafios de capacidade e rendimento ao mover a embalagem fan-out em nível de wafer (FoWLP) da produção piloto para a produção em volume. Os principais pontos problemáticos incluíam distribuição insuficiente inconsistente em wafers completos de 8 a 12", equipamento limitado capaz de lidar com o empenamento do wafer e alto custo/tempo de entrega para sistemas de distribuição estrangeiros. O cliente precisava de uma solução de distribuição confiável e de alto rendimento para processos de subenchimento, revestimento, pulverização de fluxo e Dam & Fill que pudesse lidar com a variabilidade em escala de wafer e, ao mesmo tempo, atender às metas de confiabilidade automotiva e do consumidor.

Causa

O subenchimento de FoWLP e processos relacionados exigem distribuição volumétrica precisa em grandes áreas de wafer. Os dispensadores de bancada tradicionais não possuem o rendimento, a compensação de empenamento e a repetibilidade do processo necessários para a produção em massa no nível de wafer. Perfis de cordão inconsistentes e vazios surgem de mau controle do bocal, compensação inadequada para o arco do wafer (empenamento) e sistemas não projetados para manuseio contínuo do wafer. A importação de sistemas prontos para uso adicionou longos prazos de entrega e complexidade de suporte para os engenheiros locais.

Solução

SS101 — a primeira plataforma de distribuição produzida internamente certificada especificamente para produção em massa de enchimento insuficiente de FoWLP.Principais capacidades aplicadas à linha Penang:

• Compatibilidade com wafer: suporta wafers de 8" e 12" sem troca de hardware, permitindo produção em linha mista e dimensionamento de capacidade futuro.
• Compensação de empenamento: o estágio ativo de seleção e posicionamento com manuseio de empenamento de ±3 mm garante uma distância consistente entre o bico e a superfície através dos wafers curvados, evitando quedas do bico e geometria variável do cordão.
• Suporte multiprocesso: módulos configuráveis ​​para Underfill, Coating, Flux Spray e Dam & Fill permitem que a mesma célula execute etapas sequenciais do processo ou seja integrada em uma linha agrupada.
• Controle volumétrico de alta precisão: o parafuso servoacionado e o controle de movimento avançado fornecem perfis de cordão repetíveis e precisão volumétrica adequada para enchimento insuficiente sem espaços vazios.
• Serviço doméstico e peças de reposição rápidas: a fabricação local reduz o tempo de entrega de peças de reposição e oferece suporte para ajuste rápido no local com engenheiros de aplicação locais.

Integração e Implementação de Processos

As unidades SS101 foram instaladas em um cluster com carregadores automatizados de wafer e fornos pré-assados ​​em linha. Para preenchimento insuficiente, o sistema utilizou um perfil de robô de distribuição sincronizado: os pontos de início/parada do bico e a compensação Z foram programados por mapa de wafer. Os módulos de pulverização e revestimento de fluxo foram configurados com padrões de pulverização e taxas de fluxo controlados por receita. As sequências Dam & Fill usaram cabeçotes de distribuição de caminho duplo para formar barragens de contenção e completar o preenchimento a granel, minimizando vazios capilares. O controlador do sistema forneceu gerenciamento centralizado de receitas e rastreabilidade, registrando massa dispensada, temperatura e pressão do bico para cada lote de wafer.

Resultados e Benefícios

• Melhoria do rendimento: a incidência de vazios no subenchimento cai mais de 70% devido à compensação Z precisa e ao controle volumétrico, melhorando a confiabilidade da fadiga térmica em testes subsequentes.
• Aumento da produtividade: a distribuição contínua em nível de wafer do SS101 reduziu o tempo de ciclo por wafer em comparação com a distribuição em nível de matriz, permitindo maior capacidade de linha sem adição de operadores.
• Menor TCO e suporte mais rápido: a fabricação local reduziu o lead time de capital e reduziu o tempo de substituição de peças sobressalentes de semanas para dias, aumentando o tempo de atividade do equipamento.
• Flexibilidade do processo: plataforma única que executa underfill, revestimento, pulverização de fluxo e Dam & Fill simplifica o layout da linha e reduz o custo de integração.
• Robustez contra empenamento: o manuseio de empenamento de ±3 mm eliminou a necessidade de pré-classificação de wafers curvados, economizando etapas de manuseio a montante.

Recomendações para linhas FoWLP da Malásia

• Execute a qualificação inicial do wafer em perfis e materiais de proa representativos para ajustar os mapas de compensação Z.
• Use raios X em linha ou inspeção acústica após o preenchimento insuficiente para validar a redução de vazios e fechar o ciclo do processo.
• Padronize receitas para tamanhos de wafer e famílias de materiais para acelerar trocas entre execuções de 8" e 12".
• Aproveite o suporte local para cronogramas de manutenção preventiva e substituição rápida de bicos.

Conclusão

Para os fabricantes de FoWLP baseados em Penang que estão mudando para a produção de volume insuficiente, o SS101 fornece uma solução de alta precisão produzida internamente que aborda desafios de empenamento, rendimento e capacidade de manutenção. Ao combinar manuseio em nível de wafer, compensação de empenamento de ±3 mm e flexibilidade de múltiplos processos, o SS101 permite produção confiável e escalável de underfill, revestimento e Dam & Fill de FoWLP – reduzindo defeitos e encurtando o tempo de lançamento no mercado. Entre em contato com a equipe regional da Mingseal para uma implantação piloto e qualificação de processo sob medida para suas montagens.