Automatische Die Bonder
Tresky GmbH
Der Name Tresky Automation steht für innovative und qualitativ hochwertige Lösungen und Produkte.
Mit der T-6000 und T-8000 Serie bieten wir innovative und flexible vollautomatische Die Bonding Systeme für hochkomplexe und Mikrometer genaue Platzieranwendungen im Markt an. Die Systeme bestechen durch Ihre modulare Flexibilität, den großen Arbeitsbereich und Lösungen für spezifische Applikationsanwendungen. Eine Vielzahl von optionalen Modulen bieten dem Anwender die Möglichkeit, verschieden Pick&Place Aufgaben mit nur einem System abzuarbeiten.
Die automatischen Die-Bonder finden im besonderen Einsatz im Halbleitermarkt für optische, medizinische, militärische, hoch- und niederfrequente Anwendungen, sowie im Bereich der Sensorik.
Expoxy Bonder
Epoxy/Adhesive Bonding ist ein spezialisiertes Verfahren zur Verbindung von Halbleiterchips mit Substraten mittels eines Klebers. Aufgrund der Verarbeitungsgeschwindigkeit und den geringen Kosten zählt es zu den verbreitetsten Verfahren im Die Attach. Das Verfahren garantiert eine hohe Stabilität, Zuverlässigkeit und ist sehr flexibel, sodass die verwendeten Kleber sogar auch für leitende Verbindungen genutzt werden können.
Tresky bietet innovative, präzise und nachhaltige Epoxy/Adhesive Bonding-Lösungen an, die modular in die Anlagen von Tresky integriert werden können. Treskys Expertise und Technologie stellen sicher, dass dieser Bonding-Prozess reibungslos und mit höchster Qualität durchgeführt wird, um die Lebensdauer und Leistung Ihrer Elektronikprodukte zu maximieren.
Nach dem Aufbringen des Leitklebers, häufig Epoxid-Kleber (kurz Epoxy), mittels unterschiedlicher Verfahren (Nadeldosierung, Stamping, Jetting etc.) wird der Chip mittels Tresky Tooling in den flüssigen Kleber gesetzt. Im Anschluss härtet der Kleber innerhalb einer definierten Zeit aus. Unterstützt und beschleunigt werden kann der Prozess z.B. durch Wärme oder UV-Licht.
UV Bonder
UV Bonding ist eine spezielle Verbindungstechnologie, bei der flüssiger Kleber mittels ultraviolettem (UV) Licht ausgehärtet bzw. angehärtet wird. Im Gegensatz zum Einsatz von Epoxy, der je nach Kleberart unterschiedliche Zeiten und Temperaturen zum Aushärten benötigt, bleibt der UV-Kleber so lange im flüssigen Aggregatzustand, bis er einer hochenergetischen UV-Strahlung ausgesetzt wird.
Mittels Dispenser wird der UV-Kleber auf die Oberfläche aufgebracht. Anschließend wird der Chip durch den Bondkopf in den flüssigen Kleber gesetzt. Die Vorteile dieser Technologie liegen darin, dass der UV-Kleber erst härtet, wenn die UV-Lichtquelle eingesetzt wird. Dadurch wird der Aushärtezeitpunkt exakt definiert. Des Weiteren hat der UV-Kleber eine sehr kurze Härtungsdauer bzw. benötigt nur eine kurze Aktivierung zur Bauteilfixierung, wobei die endgültige Härtung im Nachhinein geschieht.
Das UV Bonding kommt häufig bei Inline-Prozessen sowie bei temperatursensiblen Bauteilen zum Einsatz.
Ultraschall Bonder
Das Ultraschall Bonden ist ein Bonding-Verfahren zur Herstellung einer elektrisch leitenden und mechanisch stoffschlüssigen Verbindung zwischen einem Chip und einem Substrat. Bei dem Reibschweißverfahren wird durch Druck (Bondkraft) und Ultraschallschwingung (Reibung) ein elektrisch leitender Kontakt hergestellt. Der Eintrag der Ultraschallenergie erfolgt beim Platzieren des Chips durch den Bondkopf.
Temperaturempfindliche oder schwierig zu erwärmende Bauelemente können auf diese Art und Weise nur durch Ultraschall Bonden kontaktiert werden. Wird zusätzlich Wärme als Unterstützung eingesetzt spricht man von Thermosonic Bonding. Die Effektivität des Ultraschall DIE Bonders wird durch verschiedene variable Parameter bestimmt, wie Bondkraft, Ultraschallleistung, Frequenz und Bondzeit, die eine entscheidende Rolle bei der Gewährleistung der Qualität und Zuverlässigkeit der hergestellten Verbindungen spielen.
Thermokompressions Bonder (TC Bonding)
Das Thermokompressionsbonden ist ein elektrisch leitender, mechanisch fester und flussmittelfreier Verbindungsprozess. Ähnlich zum Diffusionsschweißen entsteht eine stabile, stoffschlüssige Verbindung mit sehr guter elektrischer Leitfähigkeit. In vielen Fällen wird beim TC Bonding ein Flip Chip aus z.B. Gold oder Indium auf ein Substrat mit Pads gesetzt. Durch das Einbringen von Kraft und Temperatur über eine definierte Zeit und ggf. einer Plasmaaktivierung entsteht die Verbindung.
Das TC Bonding eignet sich besonders für HF und optoelektronische Bauelemente, Chip-zu-Chip- und Chip-zu-Wafer-Anwendungen. Als typische Legierungsverbindungen sind hier Au-Au und Au-Si zu nennen.
Im gesamte Prozess müssen die Parameter, wie Temperatur, Druck und Zeit, sorgfältig gesteuert werden, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen. Die Auswahl der Materialien ist ebenfalls entscheidend, um die gewünschten Eigenschaften der Verbindung zu erreichen.
Sinter Bonder
Beim Sinterfahren wird der Chip mittels Sinterpaste unter Zuhilfenahme von Wärme und Druck auf ein Substrat gebondet. Typischerweise werden Kupfer- oder Silbersinterpasten verwendet. Beim eigentlichen Sintern werden die Metallpartikel durch Diffusionsprozesse miteinander verbunden. Der Vorteil gegenüber Lötprozessen ist die bessere Wärmeleitfähigkeit, die längere Lebensdauer und die hohe thermomechanische Stabilität. Diese Eigenschaften sind insbesondere in der Elektromobilität und der Leistungselektronik wichtig.
Das präzise Aufbringen der Paste ist der erste Schritt für einen zuverlässigen, reproduzierbaren Pre-Sinter Prozess in der Aufbau- und Verbindungstechnik. Dabei setzt Tresky die dafür entwickelte SQ-Nozzle ein, mit der ein sehr homogener und großflächiger Auftrag von Pastendepots möglich ist. Die Wiederholbarkeit der definierten Schichthöhe bzw. -dicke wird durch eine optische Schichtdickenmessung validiert. Nach dem Aufbringen der Sinterpaste wird in einem zweiten Prozessschritt innerhalb der Maschine der Leistungshalbleiter platziert.
Flip Chip Bonder
Bei der Flip Chip-Montage wird der Chip direkt und ohne weitere Anschlussdrähte mit der aktiven Kontaktierungsseite nach unten zum Substrat-/Schaltungsträger montiert. Daher kommt auch der Name Flip Chip (engl. to flip, umdrehen). Durch die direkte Montage des Chips ohne zusätzliche Anschlussdrähte auf dem Substrat oder Schaltungsträger, werden nicht nur die Gehäuseabmessungen reduziert, sondern auch die Leiterlängen verkürzt, was eine effizientere Verbindung ermöglicht. Bei sehr komplexen Schaltkreisen bietet diese Technologie oft die einzig sinnvolle Verbindungsmöglichkeit, weil zum Teil mehrere tausend Kontakte realisiert werden müssen. So kann die gesamte Fläche des DIEs zur Kontaktierung genutzt werden.
Mit den Flip Chip Bondern von Tresky lassen sind hohe Packungsdichten, die einen geringeren Platzbedarf erfordern, zuverlässig umsetzen. Gleichzeitig ermöglicht das Flip Chip Bonden kürzere Signalwege und höhere Frequenzen. Des Weiteren erfolgt bei der Flip Chip Bondtechnik die Verbindung aller Kontakte gleichzeitig, wodurch Taktzeiten reduziert werden.
Eutektik Bonder
Die Eutektik Bonder von Tresky werden in der Halbleiterindustrie eingesetzt, um Halbleiterchips auf Trägersubstraten oder Leiterplatten zu montieren. Sie ermöglichen eine sehr präzise Ausrichtung und Montage von Bauelementen und bieten exzellente Kontrolle der Prozessparameter Temperatur, Druck und Prozessgasfluss, was für wiederholbare Qualität der Lötverbindung essenziell ist.
Das Eutektik Bonden verbindet Chip und Substrat mittels einer Zwischenschicht zu einem eutektischen System. Dieses Verbindungsverfahren nutzt beim Bonding die spezifischen Eigenschaften der Einzelstoffe und Legierungsgemische aus. Die häufig angewandte Gold-/Zinnlegierung (AuSn 80/20) hat seinen Schmelzpunkt bei 280 °C, eine Gold-/Siliziumlegierung (AuSi) findet seinen Schmelzpunkt hingegen bei 363 °C.
Eine eutektische Legierung ist eine Mischung aus zwei oder mehr Metallen oder Elementen, bei der der Schmelzpunkt der Legierung niedriger ist als der Schmelzpunkt der einzelnen Bestandteile. Das bedeutet, dass die Legierung bei einer bestimmten Temperatur schlagartig schmilzt und erstarrt. Dieser Punkt wird als eutektischer Punkt bezeichnet.
3D Bonder
3D Bonden, auch DIE Stacking genannt, ist ein Ansatz in der Mikroelektronik und Mikrosystemtechnik, bei dem mehrere Halbleiterchips oder Komponenten in vertikaler Richtung übereinander gestapelt und miteinander verbunden werden, um die Leistung, Funktionalität und Dichte von elektronischen Baugruppen zu erhöhen. Diese Technologie ermöglicht es, mehrere Schichten von Chips in einem einzigen Baugruppengehäuse zu integrieren, anstatt sie auf einer flachen Oberfläche nebeneinander anzuordnen.
Photonics Bonder
Technologische Miniaturisierung und Funktionsintegration in der Nano- und Optoelektronik sind maßgeblich für zukunftsweisende Produktinnovationen. Die hohen Anforderungen an die Positioniergenauigkeit und Reproduzierbarkeit komplexer Mikrosysteme sind im Fertigungs- und Montageprozess Voraussetzung für die Qualität und Zuverlässigkeit dieser Produkte. Dabei muss ein besonderes Augenmerk auf die Aufbau- und Verbindungstechnologie gelegt werden.
Zur erfolgreichen Umsetzung dieser Anforderungen haben wir den Photonics Bonder entwickelt. Der Bonder bietet eine Sub-Micron Platziergenauigkeit, einen Verfahrweg von 500 x 700 mm sowie einen Bondkopf mit minimalen Bondkräften bis zu 0.01 N. Auf Kundenwunsch kann optional der Bondkraftbereich auf 100 N, 300 N oder 500 N erhöht werden. Wie bei uns üblich, verwenden wir auch hier Granit als Maschinenbasis, so dass eine höchstmögliche Präzision für optische Bauelemente wie z.B. VCSEL, Laser, Photodioden, IR-Sensoren oder auch für die Entwicklung von Quantentechnologien garantiert werden kann.
Tresky Plattformen:
Tresky T-6000-L für Vielseitigkeit und
Genauigkeit
Der T-6000-L Die-Bonder ist ein System für vielfältige Applikationen in R&D, Prototypen- und kleine Serienfertigung. Standardmässig können Dies ab Wafer, Waffle-Pack und Gel-Pack gebondet werden. Alternativ zur automatischen Bestückung auf Pattern-Recognition-Basis, kann auch im manuellen Single Die Placement-Modus gearbeitet werden.
Eine automatische Mustererkennung, die spielfreie Präzisionsführung mit einer Standard-Schrittauflösung von 1μ (Heidenhain-Messystem) und 7μ Platziergenauigkeit erfüllen alle Bedürfnisse der modernen Mikroelektronikbestückung. Mit dem T-6000 kann ab Gel-Pack, Waffle-Pack oder direkt von Wafern bis 8“ Durchmesser bestückt werden.
Für die unterschiedlichen Erfordernisse bezüglich des Kleberauftrags stehen ein Druck-Zeit-Dispenser und optional ein Spindeldispenser zur Auswahl. Verschiedene Dispensermuster können aus der Datenbank abgerufen werden. Als optionale Ausstattung ist ein Modul zum Epoxystempeln erhältlich. Mittels eines Werkzeugmagazins läuft der Werkzeugwechsel vollautomatisch und mit minimalem Zeitaufwand ab.
Ausser im automatischen Modus kann der T-6000 auch für die manuelle Einzelbestückung genutzt werden und ist dadurch insbesondere auch für Anwendungen in der Entwicklung attraktiv.
Der multifunktionale T-6000-L ist für vielfältige Applikationen geeignet, so zum Beispiel für Die Attach, Die Sorting, FlipChip-Bestückung, MEMS, MOEMS VCSEL, TS-Bonden, Klebebonden, eutektisches Bonden und vieles mehr. Die eigens programmierte Software verfügt über eine intuitiv zu bedienende Benutzeroberfläche.
Das robuste Stand-Alone-Gerät ist nach ergonomischen Gesichtspunkten konstruiert und mit einer leicht zugänglichen, klar aufgebauten Steuerung versehen.
- Automatisches Die-Bonding
- Mustererkennung
- Schrittauflösung 1 µm in allen Achsen
- Einfache Bedienung
Tresky T-6000 L/G für beste Bondingperformance
Der T-6000-L/G ist die erweiterte Version des bewährten T-6000-L.
Das vollautomatische Gerät ist auf einem Granitsockel montiert und arbeitet mit einer hochpräzisen Manipulationseinheit.
Der T-6000-L/G kann mit neuen Lade- und Entlademodulen aufgerüstet werden. Der Durchsatz wurde signifikant verbessert.
Mittels diverser optionaler Ausstattungsoptionen kann der T-6000-L/G individuell konfiguriert und für alle denkbaren Applikationen optimiert werden.
Das flexible Konzept errmöglicht den Einsatz von der manuellen Bestückung bis zum vollautomatisierten Prozess ohne zusätzliche Hardware-Umrüstung. Die Anpassung erfolgt mittels weniger Softwareeinstellungen.
Tresky T-7000 Präzision für komplexes Bonden
Die Maschinenplattform T-7000 ist aufgrund seiner Präzision für den Einsatz in der Nano- und Optoelektronik entwickelt worden.
Wie bei Tresky üblich, basiert die Bonder-Plattform auf Granit, so dass eine höchstmögliche Präzision für optische Bauelemente wie z.B. VCSEL, Laser, Photodioden, IR-Sensoren oder auch für die Entwicklung von Quantentechnologien garantiert werden kann.
Die T-7000 ist die Basis für den Photonics Bonder von Tresky. Der Bonder bietet eine Sub-Micron Platziergenauigkeit, einen Verfahrweg von 500 x 700 mm sowie einen Bondkopf mit minimalen Bondkräften bis zu 0.01 N. Auf Kundenwunsch kann optional der Bondkraftbereich auf 100 N, 300 N oder 500 N erhöht werden.
Tresky T-8000-G für flexibles, automatisches 
DIE-Bonden
DIE-BondenDer Die Bonder T-8000-G ist ein vollautomatischer Die-Bonder auf einer Granitbasis. Das System ist für mittelgrosse Fertigungen ausgelegt und bietet einen grossen Durchsatz und höchste Genauigkeit.
Die Plattform ist mit ihrem grossen Arbeitsbereich optimal für 12″ Wafers.
Offen, mit einem breiten Spektrum von Anwendungen und diversen Optionen, ist der T-8000-G die perfekte Lösung für sämtliche Marktanforderung.
Eigenschaften
- 700 mm x 500 mm X-Y Gesamt-Arbeitsfläche
- Wafergrösse bis 305 mm x 305 mm
- Manipulationshöhe in der Z-Achse: 120 mm
- Rotation: 200° (100° mit beheizten Werkzeugen)
- Bondkraft:15 g – 800 g (optional bis zu 5.000 g)
- Positioniergenauigkeit: 2,5 μm @ 3Sigma (prozessabhängig)
- Achsenauflösung: XYZ: 0.1 μ, Theta: 0.02 μ
- Min./max. Komponentengrösse: 100 μm/ 20 mm (andere Abmessungen auf Anfrage)
- Waferaufnahme: 2“ bis 12“
