Ein neuer Die- und Flip-Chip-Bonder von ASMPT für die Co-Packaged-Optics-Fertigung ermöglicht die Integration optischer und elektronischer Komponenten in einem gemeinsamen Gehäuse.
Dr. Johann WeinhändlerKI wird einer der kommenden Megatrends sein. Um die dafür erforderlichen Rechenleistungen zu ermöglichen, kommt unter anderem die Co-Packaged-Optics-Fertigung ins Spiel, bei der optische und elektronische Komponenten in ein gemeinsames Gehäuse integriert werden, um eine energieeffiziente und leistungsstarke Datenübertragung mit minimaler Latenz zu realisieren. Besonders die Umwandlung von elektrischen in optische Signale und umgekehrt gewinnt zunehmend an Bedeutung.
Dafür müssen lichtemittierende und lichtempfindliche Komponenten präzise platziert werden. Die Komplexität der hierfür erforderlichen Halbleiter nehme ständig zu und stelle insbesondere die Bonding-Technologie vor enorme Herausforderungen, so Dr. Johann Weinhändler, Managing Director von ASMPT AMICRA. Durch den Einsatz der Hybrid-Bonding-Technologie bewältige der neue Die- und Flip-Chip-Bonder NANO die stringenten Anforderungen.
Miniaturisierung durch Hybrid-Bonding
Diese Technik kommt vollständig ohne Lot oder Klebstoff aus. Dabei wird zunächst eine chemische Verbindung zwischen zwei Siliciumoxidschichten hergestellt und anschließend durch eine thermische Behandlung die darunter liegenden Kupferschichten aktiviert, sodass sie eine mechanisch stabile und elektrisch leitfähige Verbindung eingehen. Die durch Hybrid-Bonding ermöglichte Miniaturisierung erfordere jedoch damit auch eine hohe Präzision bei der Platzierung, insbesondere auch, da der vom Weichlöten her bekannte Effekt der Selbstzentrierung hier nicht mehr vorhanden ist. NANO platziert Dies vom Wafer oder Waffle-Pack mit einer Genauigkeit von ± 0,2 µm bei Bond-Kräften von 0,1 bis 20 N und einem Durchsatz von 200 bis 400 Komponenten pro Stunde.
Mit diesen Eckdaten ziele die Maschine laut ASMPT auf den High-Mix-Low-Volume-Markt. Erreicht werde die hohe Präzision unter anderem durch vier hochauflösende Kamerasysteme, die den Prozess von der Die-Abholung bis zur finalen Ausrichtung und Endkontrolle überwachen. Erwähnenswert ist auch die Flexibilität des Bonders. Er beherrscht nicht nur das Hybrid-Bonding, sondern auch diverse Löt- und Klebeprozesse. Drei verschiedene Beheizungs-/Fixierungssysteme inklusive Laserlöten und UV-Härtung stehen zur Verfügung. HEPA-Filter und Ionisierungssystem sorgen für hochreine Umgebungsbedingungen.
