Rapport mondial sur les semi-conducteurs
Nouvelles tendances impactant l'assemblage électronique
Non seulement les moteurs omniprésents « plus petits, moins chers, plus rapides » remodèlent à jamais l'électronique, mais la demande de multifonctionnalité et de mobilité alimente également la convergence des marchés de l'informatique, des télécommunications et de la consommation . Les jeux vidéo peuvent maintenant être reliés à Internet. Les téléphones portables peuvent être utilisés pour acheter des boissons non alcoolisées et envoyer des e-mails. La technologie Bluetooth rend possible le transfert de données sans fil pour les ordinateurs et les produits grand public. Avec tous ces changements dans les produits eux-mêmes, nous pouvons nous attendre à voir des modifications dans leurs exigences de fabrication.
La sophistication croissante des produits électroniques entraîne des avancées dans un certain nombre d'aspects de l'assemblage électronique, des composants et substrats aux matériaux et processus utilisés dans la production. Nous pouvons commencer à voir de nouvelles tendances au niveau des composants. L'explosion du marché sans fil et les demandes croissantes de fonctionnalités avancées dans les téléphones cellulaires ont entraîné une augmentation constante du nombre de composants par téléphone dans le même petit espace. En raison des contraintes de débit et de rendement que ces exigences imposent aux fabricants de téléphones cellulaires, nous assistons à une résurgence des modules multipuces.
Étant donné que les modules multipuces peuvent être pré-assemblés et testés, les problèmes de performances affectant le rendement sont généralement résolus avant la production du produit final. De plus, si un problème de performances survient avec un module multipuce, le module peut être retiré du circuit et remplacé sans sacrifier les autres composants de la carte de circuit imprimé.
À leur tour, les volumes croissants de modules multipuces entraînent le besoin de matrices beaucoup plus petites (moins de 1 mm) et plus minces (moins de 0,1 mm) ainsi que de condensateurs plus petits (0201). À l'autre extrémité du spectre , les microprocesseurs et les Asics haut de gamme poussent les tailles de matrice au-dessus de 400 millimètres carrés et le nombre de broches au-dessus de 2000 E/S. La taille des tranches devrait migrer vers 300 mm, ce qui aura un impact significatif sur tous les équipements liés aux semi-conducteurs.
Du côté du substrat de l'emballage, de nouveaux défis surgissent à mesure que la demande d'emballages avancés et de substrats rigides et flexibles à haute densité augmente. Les défis associés à la manipulation et à l'imagerie de ces nouveaux supports et à la garantie d'un placement précis des composants à pas fin, qui peuvent être compromis par les enregistrements de masque de soudure, entraînent des changements dans la manipulation des équipements, l'éclairage (voir figure 1) et les systèmes de vision.
En ce qui concerne le processus, les emballages au niveau des puces retournées et des tranches présentent des exigences pour de nouveaux flux, de nouveaux sous-remplissages et des combinaisons de flux et de sous-remplissage avec un certain niveau de charges de particules et de nouveaux adhésifs conducteurs. Cela se traduit par des défis de distribution, de vision et de placement pour l'équipement d'assemblage. De plus, la poussée réglementaire en Asie et en Europe pour éliminer le plomb forcera l'utilisation de plus de soudures sans plomb, dont les températures de refusion plus élevées exercent plus de pression sur les matériaux de substrat et la fiabilité des composants. La volonté d'éliminer le plomb augmentera également l'utilisation d'adhésifs conducteurs qui nécessitent une pression et une température plus élevées lors de la mise en place, ce qui a un impact considérable sur le débit de la machine.
À la lumière de ces défis, quel est le package ultime ? Malheureusement, il n'y a pas de package ultime ou de solution miracle. Tout le monde a un BGA, CSP et WLCSP « du jour » préféré de différents fournisseurs. Les applications d'aujourd'hui nécessitent différentes permutations de matériaux et de processus, conduisant à une multiplicité de boîtiers et de facteurs de forme. Les frontières traditionnelles entre composant (conditionnement de premier niveau) et assemblage de carte (conditionnement de second niveau) ont pratiquement disparu.
Pour gérer une myriade de substrats différents et de nouveaux matériaux de traitement, les équipements de placement sont confrontés à de nouvelles exigences en matière de flexibilité accrue et de systèmes de vision et de schémas d'éclairage plus sophistiqués. Pour faire face à la volatilité du marché, les fabricants d'électronique cherchent à s'associer à des fournisseurs qui fournissent à la fois des équipements de placement et des solutions de processus pour des assemblages de pointe, des capacités d'approvisionnement mondiales et un coût de possession optimal.
Biographie :
Richard Boulanger est vice-président de la division Advanced Semiconductor Assembly d'Universal Instruments Corporation. Cette unité commerciale se concentre sur les puces nues et les puces retournées telles que les matrices de billes en plastique et en céramique, les puces retournées sur les circuits flexibles et les assemblages hybrides.
[Légende, pour la figure 1, pièce jointe "BlueLight.jpg"] : de nouvelles approches de l'éclairage améliorent la clarté de la vision et augmentent la précision du placement sur des substrats avancés tels que les circuits flexibles.