Relatório Global de Semicondutores
Novas Tendências que Impactam a Montagem Eletrônica
Não apenas os onipresentes drivers “menores, mais baratos, mais rápidos” estão remodelando para sempre a eletrônica, mas a demanda por multifuncionalidade e mobilidade também está alimentando a convergência dos mercados de computadores, telecomunicações e consumidores . Os jogos de computador agora podem ser conectados à Internet. Os telefones celulares podem ser usados para comprar refrigerantes e enviar e-mail. A tecnologia Bluetooth está tornando possível a transferência de dados sem fio para computadores e produtos de consumo. Com todas essas mudanças nos próprios produtos, podemos esperar ver modificações em seus requisitos de fabricação.
A crescente sofisticação dos produtos eletrônicos está impulsionando avanços em vários aspectos da montagem eletrônica, desde componentes e substratos até os materiais e processos usados na produção. Podemos começar a ver novas tendências no nível do componente. A explosão do mercado sem fio e as crescentes demandas por funcionalidades avançadas em telefones celulares levaram a um aumento constante no número de componentes por telefone dentro do mesmo pequeno espaço. Devido às restrições de rendimento e rendimento que esses requisitos impõem aos fabricantes de telefones celulares, estamos experimentando um ressurgimento de módulos multi-chip.
Como os módulos multichip podem ser pré-montados e testados, os problemas de desempenho que afetam o rendimento geralmente são resolvidos antes da produção do produto final. Além disso, se surgir um problema de desempenho com um módulo de vários chips, o módulo pode ser removido do circuito e substituído sem sacrificar os outros componentes da placa de circuito.
Por sua vez, os volumes crescentes de módulos multi-chip estão levando à necessidade de matrizes muito menores (menos de 1 mm) e mais finas (menos de 0,1 mm), bem como capacitores menores (0201). No outro extremo do espectro , microprocessadores e Asics de ponta estão empurrando os tamanhos de die acima de 400 milímetros quadrados e contagens de pinos acima de 2.000 I/O's. Os tamanhos de wafer estão programados para migrar para 300 mm, o que afetará significativamente todos os equipamentos relacionados a semicondutores.
No lado do substrato da embalagem, surgem novos desafios à medida que aumenta a demanda por embalagens avançadas e substratos rígidos e flexíveis de alta densidade. Os desafios associados à manipulação e geração de imagens desses novos transportadores e à garantia de posicionamento preciso de componentes de passo fino, que podem ser comprometidos por registros de máscara de solda, estão gerando mudanças no manuseio de equipamentos, iluminação (veja a figura 1) e sistemas de visão.
Em relação ao processo, as embalagens flip chip e wafer apresentam requisitos para novos fluxos, novos subenchimentos e combinações de fluxo e subenchimento com algum nível de cargas de partículas e novos adesivos condutores. Isso se traduz em desafios de distribuição, visão e posicionamento para o equipamento de montagem. Além disso, a pressão regulatória na Ásia e na Europa para eliminar o chumbo forçará o uso de mais soldas sem chumbo, cujas temperaturas de refluxo mais altas colocam mais pressão nos materiais do substrato e na confiabilidade dos componentes. O esforço para eliminar o chumbo também aumentará o uso de adesivos condutivos que requerem pressão e temperatura mais altas durante a colocação, impactando muito o rendimento da máquina.
À luz desses desafios, qual é o pacote final? Infelizmente, não existe um pacote final ou bala de prata. Todo mundo tem um BGA, CSP e WLCSP “du jour” favorito de diferentes fornecedores. As aplicações de hoje exigem diferentes permutações de materiais e processos, levando a uma multiplicidade de embalagens e fatores de forma. Os limites tradicionais entre componente (embalagem de primeiro nível) e montagem de cartão (embalagem de segundo nível) praticamente desapareceram.
Para lidar com uma infinidade de diferentes substratos e novos materiais de processo, os equipamentos de colocação estão enfrentando novos requisitos para maior flexibilidade e sistemas de visão e esquemas de iluminação mais sofisticados. Para acompanhar a volatilidade do mercado, os fabricantes de eletrônicos estão buscando parcerias com fornecedores que forneçam equipamentos de colocação e soluções de processo para montagens de última geração, recursos de fornecimento global e o melhor custo de propriedade da categoria.
Biografia :
Richard Boulanger é vice-presidente da Divisão de Montagem de Semicondutores Avançados da Universal Instruments Corporation. Esta unidade de negócios concentra-se em aplicações de matrizes nuas e flip chip, como matrizes de grade de esferas de plástico e cerâmica, flip chip em circuitos flexíveis e montagens híbridas.
[LEGENDA, para a figura 1, anexada “BlueLight.jpg”]: Novas abordagens para iluminação estão melhorando a clareza da visão e aumentando a precisão de posicionamento em substratos avançados, como circuitos flexíveis.