Лаборатория по био-мехатроника и микро/нано инженеринг за мехатронни технологии, елементи и системи
СЕКЦИЯ ЗА МИКРО/НАНО АСЕМБЛИРАНЕ И МИКРОКОРПУСИРАНЕ
Проект BG05M2OP001-1.001-0008 | Национален център по мехатроника и чисти технологии
Ръководител: Проф. д-р Валентин Христов Видеков (ТУ-София, ФЕТТ)
e-mail: videkov@tu-sofia.bg
тел. 0882270558
В секцията се извършва монтаж на полупроводникови кристали и корпусирани микрочипове за микромодули с приложение в мехатронниката и други системи. За целта се извършват изследвания на различни покрития и наноманериали върху гъвкави, твърди и тримерни подложки с цел подобряване възможностите за монтаж чрез използване на лепила, припои, пасти , ултразвук и други методи.
ДЕЙНОСТИ
Дейността на секцията е ориентирана към асемблиране и микрокорпусиране на микроелементи (полупроводникови кристали, МЕМС структури, чип сензори и други) в микромодули. Основните задачи които могат да бъдат решени са :
- Разполагане на микроелементите върху твърди и гъвкави планарни основи с използване на лепила;
- Спояване на кристали върху различни метализирани основи чрез кондуктивно спояване с висока прецизност;
- Спояване на микроелементи в инертна среда;
- Ултразвуково заваряване към метализирани повърхности;
- Бондиране (свързване) чрез златен или алуминиев проводник на контактни изводи на микроелементи и основи чрез челна или странична заварка ;
- Метализиране на различни основи за нуждите на монтаж и асемблиране;
- Разполагане на елементи по технологията обърнат монтаж;
- Тестване здравина на заварени проводници за определяне н аоптимални режими към различни повърхности.
- Разработка на процеси с дифузно спояване
- Използване на наноматериали и елементи в монтажния процес
УСЛУГИ
- Прототипно асемблиране с висока прецизност ( 1µm) върху основи с размери до 100х200 mm.
- Присъединяване на микрокристали чрез кондуктивно спояване с припои при температури до 400 °С:
- Ултразвукова заварка на кристали;
- Залепване/заливане с лепила чрез диспенсър;
- Спояване чрез високоскоростно загряване до 30 °С/s;
- Бондиране на чипове с ултразвукова заварка с алуминиева или златна жица;
- Метализиране на основи с многослойни системи за различни припои.
оборудване
Секцията разполага с:
Полуавтоматична станция за разполагане на микрочипове
Уникалната специализирана конфигурация на базата на швейцарския модулен комлекс TRESKY T-3002-PRO е с възможност за преместване със стъпка 1 µm, усилие на разполагане със стъпка 0,01N и работна зона над 100х100 mm. Осигурява монтаж с прилагане на залепване, спояване, ултразвуково и термокомпресионно заваряване, температури на загряване на инструменти и масичка до 400 °С и скорост 25°С/s. Има възможност за съвместяване по техника обърнат монтаж (FC) на чипове с изводи от долна страна, за съвместяване по X, Y, Z, Θ с еталониране 1 µm, работа в инертна среда и програмируемост на параметрите на процеса с висока повторяемост, включително и на температурния профил.
Полуавтоматична станция за опроводяване на микрокристали
Полуавтоматичната станция за бондиране чрез връзка топче-клин и клин-клин на база универсален бондер и тестер е модел 5600 на фирма F&S Bondtec Semiconductor GmbH, Австрия.
Опроводяването се извършва чрез ултразвукова заварка на златен проводник с диаметри от 18 до 50 µm и на алуминиев с диаметри от 18 до 75 µm. Работно пространство 100х100 mm. Подгряване чрез програмируем контролер е до 250 °С, което подобрява надеждността на заварките.
Резолюция на преместване е 0,25 µm с програмируема траектория и възможност за транслиране на бондовете в равнината X/Y. Осигурява програмируем профил на бонда за
близко, късо, вертикално или ниско разположение на проводника. Разполага със специализиран софтуер за извършване на триточково бондиране с повишена надеждност и нисък бонд с триточкова заварка. Бондиращата глава за заварка е тип клин-клин с 360 градусова ориентация без въртене на основата.