En el panorama tecnológico, el empaquetado de chips es un proceso crítico. Si el chip es el «corazón» de los dispositivos electrónicos, entonces el empaquetado proporciona su armadura protectora. El empaquetado protege los circuitos del chip y permite conexiones eficientes a componentes externos. Desde dispositivos inteligentes hasta aplicaciones de alta tecnología, el empaquetado de chips es esencial en todas partes. Han’s Laser se dedica a avanzar en las tecnologías de empaquetado de chips y ha desarrollado un proceso de soldadura con bolas de estaño de alta precisión de 0,1 mm para cumplir con los estrictos requisitos de soldadura de chips, lo que mejora el rendimiento de los chips. Exploremos cómo el empaquetado de chips potencia el avance tecnológico y por qué desempeña un papel tan vital en la industria.
¿Qué es el embalaje de chips?
El empaquetado de chips implica ensamblar chips y componentes sobre un sustrato portador, crear conexiones eléctricas y encapsularlos para formar una unidad completa y funcional.
El papel del embalaje de chips
Protección del chip: el embalaje fija y sella el chip, protegiéndolo de daños externos.
Mejora del rendimiento: el embalaje mejora el rendimiento eléctrico y térmico del chip, lo que garantiza la estabilidad del circuito.
Conectividad: el embalaje conecta los circuitos internos del chip con las conexiones externas, lo que facilita la integración con otros dispositivos.
Proceso de empaquetado de chips
El proceso de empaquetado de un chip consta de dos etapas: front-end y back-end. El front-end conecta el chip con el marco conductor o sustrato, completando el ensamblaje interno, mientras que el back-end se encarga de los tratamientos externos y las pruebas finales. Como paso fundamental en la fabricación de semiconductores, el empaquetado garantiza el rendimiento, la confiabilidad y la longevidad del chip.
Técnicas de empaquetado de chips
En el empaquetado de chips, se utilizan comúnmente dos formas principales de empaquetado de chip desnudo: Chip-on-Board (COB) y Flip Chip.
Chip-on-Board (COB): Un método básico de montaje de chip desnudo con una densidad de empaquetado relativamente baja.
Flip Chip: También conocido como bump bonding, Flip Chip es un método de empaquetado avanzado que utiliza bolas de estaño para formar conexiones eléctricas y mecánicas entre el chip y el circuito.
Pasos clave en el empaquetado con chip invertido
Preparación de la oblea: los circuitos se graban en la oblea, lo que garantiza la limpieza y la humedad adecuada.
Metalización del chip: las bolas de estaño se depositan en las almohadillas de E/S.
Corte de la oblea: la oblea se corta en chips individuales.
Inversión y colocación del chip: el chip se invierte de modo que las bolas de soldadura queden orientadas hacia las conexiones del circuito externo y se alineen sobre el sustrato.
Soldadura con bolas de estaño: las bolas de estaño se calientan con un láser hasta que se funden y luego se dirigen al área de soldadura utilizando gas inerte, donde se enfrían rápidamente para formar uniones de soldadura confiables.
Relleno inferior: se agrega un material especial debajo del chip para mejorar la resistencia mecánica y la estabilidad térmica.
Prueba y corte: los chips se someten a pruebas funcionales y los chips empaquetados con éxito se separan de la oblea.
Con ventajas como un rendimiento mejorado, miniaturización y características eléctricas mejoradas, el empaquetado Flip Chip se ha convertido en un elemento básico en la industria de los semiconductores.
Tecnología de soldadura con bolas de estaño por Han’s Laser
Han’s Laser ofrece tecnología de soldadura con bolas de estaño de alta precisión que permite colocar las bolas rápidamente a una velocidad de hasta cinco bolas por segundo y diámetros de bolas de estaño de tan solo 0,1 mm (100 μm). Esta capacidad es ideal para dispositivos electrónicos modulares y sustratos de circuitos complejos, lo que permite una soldadura rápida y precisa.
Ventajas de la soldadura láser con bolas de estaño
Beneficios principales
Soldadura sin contacto: evita daños mecánicos y protege los componentes durante la soldadura. Control de alta precisión: los sistemas avanzados de control de bolas mejoran la precisión de colocación. Bajo impacto térmico: el calentamiento localizado reduce la propagación del calor a los componentes circundantes. Rentabilidad: reduce los costos de material al minimizar los cambios frecuentes de consumibles. Mayor seguridad: reduce las emisiones nocivas, controla la temperatura de soldadura y minimiza los subproductos peligrosos.
Beneficios adicionales
Calentamiento rápido y formación de gotas: los rayos láser de alta energía permiten un calentamiento rápido y la fusión rápida de las bolas de estaño para completar el proceso de soldadura y aumentar la eficiencia de la producción. Sin salpicaduras de soldadura: reduce las salpicaduras, manteniendo limpia el área de trabajo y asegurando la confiabilidad del producto. Sin fundente ni contaminación: elimina los residuos de fundente, lo que extiende la vida útil y la estabilidad de los dispositivos electrónicos. Tamaños de bolas de estaño seleccionables: se adapta a varios tamaños de juntas de soldadura, lo que ofrece soluciones de soldadura flexibles. Calidad de soldadura constante: el control preciso garantiza una calidad de soldadura uniforme, lo que reduce los defectos. Producción de alto volumen: junto con el posicionamiento CCD, esta tecnología admite la producción de alto volumen con una eficiencia y consistencia mejoradas.
Productos para soldadura con bolas de estaño láser de Han
Máquina soldadura láser bolas de estaño de estación única
El diseño compacto e integrado de este sistema ofrece una colocación de bolas estable y de alta velocidad, ideal para la producción flexible y las pruebas experimentales. Se utiliza principalmente en el sector de la electrónica 3C, en particular en dispositivos portátiles como auriculares TWS, relojes inteligentes, VCM, CCM y encapsulado de chips BGA.
Máquina de soldadura láser de bolas de estaño de dos estaciones
Con un láser fibra integrado con un sistema de control, esta configuración combina la colocación de bolas y las funciones de soldadura láser. Un sistema de pórtico doble permite la carga, descarga, posicionamiento y soldadura sincronizados, lo que mejora significativamente la eficiencia de producción. Este sistema es ideal para la electrónica 3C, incluidos módulos de cámara, módulos VCM, soportes de contacto y soldadura de cabezal magnético para pequeños componentes de precisión.
Conclusión
En el panorama de semiconductores en rápido avance de hoy, la precisión y la confiabilidad en el empaquetado de chips son cruciales. La tecnología de soldadura con bolas de estaño de alta precisión de 0,1 mm de Han’s Laser satisface estas demandas con soluciones sin contacto, de alta velocidad y adaptables que garantizan una calidad constante. Al minimizar el impacto térmico, evitar el estrés mecánico y respaldar la producción a gran escala, esta tecnología permite a los fabricantes cumplir con estándares estrictos en rendimiento y durabilidad. A medida que la electrónica continúa evolucionando, las innovaciones de Han’s Laser en soldadura con bolas de estaño están destinadas a desempeñar un papel fundamental en la configuración del futuro del empaquetado de chips miniaturizado de alto rendimiento.
