MRSI-M3 3微米贴片机

MRSI-M3 的超大工作区域，最多可容纳72个华夫盘；也可使用 Gel-Paks®、带式喂料器及晶圆。通过可简便拆装的托盘，华夫盘可从前端和后面装载。华夫盘喂料器可很容易地集成。而且华夫盘适配器可与自动晶圆更换器配合使用。环氧蘸胶、原位共晶焊及其它客制化选配功能可在其超大的工作区域内同时容纳。

MRSI-M3 贴片机的设计，意在满足高速运动的同时，实现超高精度3微米级的贴放。聚合物基座、低重量的构架和强大的线性电机等设计，可保证快速加速及亚微米级的分辨率。整个系统达到了前所未有的功能和技术水平，使其具有更高的性能价值同时兼具投资保值功效。最终结果就是其实现高生产率的同时具有无匹的精度。

通过闭环压力反馈功能，可实现对砷化镓 (GaAs) 和磷化铟 (InP)等 III-V 族半导体器件，以及具有易碎微结构的MEMS器件进行取放。作用在芯片上的贴放力最低可达10 克。每种类型元件的贴放压力和速度都可编程控制，因此，每种芯片的取放均以其独有的程序设定并控制好的压力进行。

MRSI-M3 先进的视觉系统，令芯片的快速探测和360°内的定向成为可能。采用边界追踪或图形识别定位芯片的中心或应用的关键特征。快速而精确的定位功能，使客户可直接使用与MMICs类似的芯片和激光二极管，而无需预定位。全局和局部视觉对位，应用于嵌套式基片及特征，这使得复杂组件的快速而无差错地加工成为可能。设备配备一台上视相机，用于处理倒装芯片和具有底部特征的零件。

每台相机的环形光和同轴光的光强度均可编程控制。可为芯片识别及对位提供最优的照明环境。多色背景光的应用可使设备获取低对比度元件的最佳图像。红、绿和蓝可编程照明，在处理诸如氧化铝表面上的金线这样具有挑战性的对位时是种强有力的工具。这种高级视觉工具包最优化了设备性能，令机台不会因视觉对位的错误中断生产。

MRSI-M3 直观的图形化用户界面在 Windows™ 系统上运行，简化了设置及生产工艺。软件包括一套华夫盘及芯片的预编程数据库。额外的组件简单易学，且提供给所有基片程序。校准程序、离线编程及CAD下载等功能意味着编程简单、快速。MRSI-M3 是 MRSI Systems 点胶设备的完美伴侣，因其共享了相同的软件用户界面。

采用模块化输送工具，确保生产过程中实现快速而简便地更换 – MRSI-M3 支持三种产品输送模式，即连线传送式、料盒仓至料盒仓装卸式或单机模式。系统的传送带可输送料舟、夹具盘、引线框架及料板。

 优点： 

可以很容易地集成到自动化生产线，连线式以及料盒仓至料盒仓式工具选项都可提高设备自动化程度，减轻工作量、减少设置时的停机时间。
单机式输送工具为研发和小批量生产提供其所需的更高的灵活性，意即更换速度更快，因此设备效率也更高。
现成的客制化输送工具，用于封装工步的上游或下游，可以进行调整；使得精简高效的产品传输策略得以施行。更少的产品转移意味着更少的操作、更低的缺陷率，同时改进了生产周期。

设备配有不限数量的拾取和蘸胶工具头 – MRSI-M3 配有一个有十三个工具位的工具更换仓，可快速自动更换工具头。还可额外附加若干工具头更换仓，以容纳更广范围的工具头。工具头更换仓内有圆形表面拾取工具头、环形和倒金字塔型吸嘴及蘸胶头。这特别适合于需要大量专用工具的工艺流程，如共晶焊应用。

优点：

能够装配由各种类型零部件组成的复杂产品。产品生产周期的总时间得到降低，意即产量更高。
产品更换更快，意味着设备效率得到提高。更高的效率带来更高的产量和更低的制造成本。

直接从晶圆拾取可最大限度地减少芯片传输并简化供应链 – MRSI-M3 的自动晶圆喂料器，包含自动θ补偿、伺服控制的拾取工具头和顶针的同步化闭环运动、晶圆测绘和墨点探测及快速更换顶针束。超薄器件无需顶针系统。

 通过拾取工具头和顶针的同步化运动实现对薄而易碎芯片的精微拾取。自动θ补偿将芯片沿着θ轴与顶针束对齐。支持晶圆测绘和墨点探测，确保只会处理好的芯片。顶针束和顶针帽的快速更换，使不同类型器件间的切换简单而精确。

优点：

• 通过使用伺服控制同步系统，避免了芯片损坏开裂，特别是薄而易碎、带内部或表面特征的 III-V 族材料芯片，使得良率得到提高。
• 通过消除由晶圆Theta与顶针不对齐造成的拾取错误（特别是对于高深宽比器件而言）提高产量。
• 晶圆测绘和墨点识别，确保只会使用好的芯片，从而确保高良率。快速更换型顶针和顶针帽，使得设备运行时间最大化。

高可靠性封装的灵活而高产的解决方案 – 可以为 MRSI-M3 配备共晶焊套件，成为金硅、金锡和金锗焊接工艺的理想选择。使用此套配置，可以实现在基板上、TO管壳上以及蝶型封装上进行共晶焊的应用。对于大批量共晶应用，可选配渐进式加热料舟式引料器 (Progressive Heated Boat Indexer)。

 系统支持直接共晶焊和回流共晶焊两种工艺。该配置包括可快速升温（闭环脉冲加热）的回流台。经过加热的氢气及氮气保护气体覆盖于热板表面。回流台设计带有真空吸持和零件装夹的能力。系统可自动地将基片或封装转送至工作台以进行共晶焊，并将完成的零件由工作台转送出去。

共晶台可以编程控制，使之与您特定的共晶工艺要求相匹配。

• 接触压力闭环控制
• 升温速率可编程控制，优化加热曲线的同时可避免热冲击。
• 可编程实现多层次的温度控制，从而可以先将基片升温到基础温度，再在零件贴放后最终升温到回流温度。
• 可使用可编程的机械式刮擦破坏氧化层，从而保证总体焊接质量。

优点：

• 此选件包将可加工的产品组合拓展到气密性封装产品。除放大器等高功率器件的封装之外，还提供了大规模生产光子/光学组件的方法。
• 全自动工艺确保了结果的可重复性，这意味着更高的良率以及更高的生产起点。
• 可编程快速升温共晶工作台，将产量最大化的同时允许工艺具有灵活性。控制良好的保护气流和温度，最大化地减少了空洞的产生。可灵活选择真空或机械固定方式，消除共晶焊过程中零部件移位的情况。紧随其后的是严格控制的工艺。其结果是更高的良率和稳定可靠的质量。

全自动共晶贴片可降低劳动成本、提高良率 – 自动化的连线材料传输系统与MRSI极其可靠的原位共晶焊选件（提供链接到上文第4节）相结合，为共晶贴片工艺提供了一套高速、全自动的交钥匙式的解决方案。

 连线式物料传输系统将基板载体（料舟）装载到传送带上。传送带将料舟转运到焊接区。

• 基板在通过预热区时逐步被加热到工艺温度。
• 在焊接台，零件与脉冲式加热的焊接工作台接触，进行共晶焊工艺。
• 之后料舟被导引至下个基片工位，重复上述过程直到所有料舟工位均装配完成。在引料器转运料舟过程中，经过冷却区工位，逐渐冷却封装。上述工步完成后，引料传送带将料舟转移至输出端料盒仓。

支持各种焊接工艺：

就金-硅直接共晶焊而言，系统首先将封装对位，然后拾取并贴放芯片，通过刮擦（可变幅度和频率）完成共晶焊。经加热的氢氮保护气体覆盖在焊接区上。

就锡膏回流共晶焊而言，如砷化镓 (GaAs) 和氮化镓 (GaN) 芯片的金-锡 (Au/Sn) 共晶贴片，系统先将封装对位，然后拾取焊料片并贴放于封装上（如有需要，焊料片可以预置）。然后，拾取并贴放芯片，同时，采用脉冲加热的共晶台将焊接工位升温，并通过刮擦（可变幅度和频率）完成共晶回流。也使用经加热的氢氮保护气体覆盖在焊接区上。

优点：

• 通过自动化提高生产效率。可放大到批量生产。
• 由于功能拓展到了要求高散热率的高功率半导体封装，扩大了可生产的产品组合。
• 如果需要重新配置，投资得到保护。设备模块化的特性得到保留。

通过原位固化得到受控的成品精度 – 有源光缆 (AOCs) 装配等应用，不能接受贴放后环氧树脂固化操作过程中造成的贴放精度损失。比如透镜，在芯片焊接之后需要非常精确地放置，以确保系统性能达到最佳。在这类情况下，原位紫外光固化是一种解决方案，零件贴放完成后就地进行固化，消除环氧树脂固化过程中零部件移位的可能性。

该紫外固化选项包括专用的紫外固化环氧树脂点胶硬件以及固化配件。这包含易于清洗且通过时间/压力精确控制的点胶泵，用于罐装可用寿命短的材料。

自动遮蔽式紫外灯为点胶针提供保护，确保点胶针头不会由于紫外光意外照射，而导致点胶针头阻塞。

优点：

• 在灵活的平台上提供先进的装配能力。
• 全自动工艺确保良率提高而且人力成本降低。

在同一设备上实现点胶和贴放 – MRSI-M3 开放式平台可以配备双针筒式螺杆点胶泵，从而对作为设备核心的装配功能进行有益补充。因此，单台设备就可以进行贴片、围堰和材料填充，或者盖板贴放材料的点胶；随后，作为整个工艺的一部分，完成芯片或盖板的贴放。因而在单个平台上可实现完整的装配工艺。

此外，MRSI-M3 的点胶泵还为小胶点或区域填充时的点胶提供精密的胶量控制。主要特性包括：

• 闭环伺服电机
• 配备三点法激光高度传感器，能够确定需要点胶的每个表面的倾斜度。
• 自动针头清洁
• 自动针头对位功能可实现快速设置及不同图形之间的切换。
• 通过光束传感器反馈可自动进行软件校准。
• 自动装填
• 线条绘制能力
• 出众的焊线厚度控制

优点

• 不用单独购买一台点胶设备。是研发、原型设计和小批量生产的理想选择。
• 减少占地面积
• 缩减了设置时间
• 如需提高产量可与MRSI-175Ag集成使用，而无需重新验证。
• 能够重新对基础平台进行配置，实现投资保值。

在单一平台上可以使用多种环氧材料，完成各种尺寸芯片的贴放，实现复杂的组装– 配备具有多个环氧树脂槽的旋转蘸胶盘，用于蘸胶。 而点径的大小由沟槽的深度和蘸胶头的尺寸决定。

 蘸胶（或涂抹）工具可与标准拾取工具互换，皆可通过在蘸胶盘中蘸取（环氧树脂）然后点于基片上形成非常小的胶点。单个胶点最小可达0.004″（100微米）。还可通过蘸胶头的成组联动获得更高的产量。

优点：

• 产品系列扩大 – 增加了小芯片和多芯片模块的处理能力。
• 小芯片贴片的解决方案
• 由各种尺寸芯片和各种环氧材料构成的复杂模块组件的贴片解决方案。
• 减少占地面积
• 缩减了设置时间
• 能够重新对基础平台进行配置，实现投资保值。

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