Montarea cipurilor SMT și semiconductori: modul în care mașinile Nectec pick and place joacă un rol în evoluția performanței plăcilor de dezvoltare prin simbioză tehnologică

În procesul de tehnologie a semiconductorilor continuă să depășească limita fizică, SMT (tehnologia de montare pe suprafață) ca proces de bază al procesării PCBA, și plăcile de dezvoltare a semiconductorilor formează o simbioză tehnică profundă. Această sinergie nu numai că remodelează logica de bază a producției de electronice, dar promovează, de asemenea, plăcile de dezvoltare pentru a realiza îmbunătățiri spectaculoase în indicatorii cheie, cum ar fi densitatea de integrare, integritatea semnalului și fiabilitatea. Mai întâi, să discutăm despre simbioza tehnologică. Miniaturizarea componentelor semiconductoare și integrarea funcțională promovează în mod direct evoluția procesului SMT către o precizie mai mare. Pachetul BGA (Ball Grid Array), de exemplu, atunci când distanța dintre pini de la 0,5 mm s-a redus la 0,3 mm, precizia de poziționare vizuală a mașinii de plasare SMT trebuie îmbunătățită de la ± 50μm la ± 15μm, în timp ce cu mașina noastră de preluare și plasare Nectec seria NT-B5 se obține un grad ridicat de coerență a controlului bilei de lipit. Această descoperire în materie de procese permite plăcilor de dezvoltare a semiconductorilor să integreze cipuri SoC cu peste 1000 de pini pentru a sprijini realizarea de sisteme complexe, cum ar fi modulele RF ale stațiilor de bază 5G. Pe de altă parte, inovarea în materie de procese SMT contribuie la libertatea de proiectare a semiconductorilor. Aplicarea pastelor conductive cu nanoargint crește conductivitatea termică a îmbinărilor de lipit la 80W/m・K, o îmbunătățire de 50% față de pastele de lipit tradiționale, reducând temperaturile de joncțiune ale dispozitivelor semiconductoare de putere cu 15°C la sarcină maximă, permițând astfel proiectării cipurilor să relaxeze constrângerile privind consumul de energie. Această descoperire în materie de materiale oferă o soluție termică pentru plăcile de dezvoltare de înaltă performanță, cum ar fi pedalele de accelerație AI și modulele de alimentare auto. În al doilea rând, să discutăm despre reconstrucția performanței. Tehnologia de montare SMT depășește limitele fizice prin capacitatea de montare a componentelor ultra-miniatură.

Montarea stabilă a componentelor 01005 (0,4 mm x 0,2 mm) permite plăcii de dezvoltare să mărească de 5 ori numărul de componente pe unitate de suprafață, ceea ce susține proiectarea integrată a modulelor multicip (MCM). În plăcile de dezvoltare a dispozitivelor medicale, această capacitate realizează integrarea unui modul de achiziție a semnalului bioelectric cu 128 de canale într-o dimensiune de 10 mm x 10 mm, care este 80% mai mică decât soluțiile plug-in convenționale. Pe de altă parte, designul cu pini scurți al SMT reduce semnificativ parametrii parazitari în scenarii de înaltă frecvență și mare viteză. Luând ca exemplu plăcile de dezvoltare a undelor milimetrice 5G, patch-ul SMT reduce inductanța parazită a căii semnalului de la 5nH în tehnologia prin găurire la mai puțin de 0,1nH, care, împreună cu substratul LCP (polimer cu cristale lichide) (constantă dielectrică de 2,8, factor de pierdere de 0,002), poate susține transmiterea stabilă a semnalelor de peste 60GHz cu un BER mai mic de 10^-12. Această îmbunătățire a performanței promovează în mod direct progresele tehnologice în domeniile radarului montat pe vehicul și comunicațiilor prin satelit. Această îmbunătățire a performanței promovează în mod direct descoperirea tehnologică în domeniul radarului montat pe vehicul, al comunicațiilor prin satelit etc. Astfel, pentru a construi o astfel de fundație fiabilă, SMT răspunde condițiilor complexe de lucru prin optimizarea multidimensională a proceselor. În placa de dezvoltare a controlului industrial, pasta de lipit din aliaj Sn96.5Ag3.0Cu0.5 combinată cu designul plăcuței în trepte, astfel încât rezistența la tracțiune a îmbinărilor de lipit ≥ 0,15N/mm ², comparativ cu designul tradițional pentru a îmbunătăți 25%; în același timp, injectat în partea inferioară a umpluturii pentru a absorbi 90% din energia vibrațiilor, pentru a se asigura că durata de oboseală a îmbinărilor în ciclul de temperatură de la -40 ℃ la 125 ℃ de peste 10 ^ 6 ori.

În al treilea rând, să discutăm despre aplicarea în viața reală a tehnologiei SMT. Primul este domeniul electronic tradițional. Placa de bază a smartphone-ului realizează o densitate a componentelor de până la 25 pe centimetru pătrat prin SMT și susține integrarea modulului RF 5G și a cipului AI. Plăcile de dezvoltare a dispozitivelor purtabile utilizează plăci de circuite flexibile (FPC) ca suport, folosind adeziv de întărire la temperatură scăzută (temperatură de întărire <150°C) pentru a completa pachetul de stivuire 3D al senzorilor și bateriilor și menținând stabilitatea transmiterii semnalului în condițiile unei raze de îndoire <2mm. Al doilea este domeniul automobilelor electrice. Plăcile de dezvoltare ADAS pentru autovehicule realizează producția în masă a dispozitivelor BGA cu pas de 0,3 mm prin SMT și controlează rata de defect a îmbinărilor prin lipire la mai puțin de 5 părți pe milion cu ajutorul sistemului de inspecție cu raze X. În sistemul de gestionare a bateriilor pentru vehicule cu energie nouă, plăcuțele de disipare a căldurii pe bază de cupru și designul cu microcanal al patch-urilor SMT reduc rezistența termică a modulului la 0,5K/W și îndeplinesc cerințele IP67 de rezistență la apă și praf. Ultimul este domeniul automatizării industriale. Placa de dezvoltare PLC utilizează pastă conductivă nano-argintie SMT pentru a realiza interconexiuni extrem de fiabile și fluctuații ale întârzierii transmisiei semnalului <5ps în condiții de accelerare a vibrațiilor ≥5 g. Această descoperire a procesului permite controlerului robotului industrial să îmbunătățească viteza de răspuns cu 30%, susținând în același timp funcționarea în interval larg de temperatură de la -20 ℃ la 85 ℃. La sfârșitul acestui pasaj, am dori să menționăm perspectiva acestui progres al tehnologiei SMT.
 

În primul rând, avem în vedere transformarea digitalizată completă. Sistemul de inspecție AOI condus de AI realizează recunoașterea defectelor la nivel de microni prin învățare profundă, cu o rată de eroare de apreciere mai mică de 0,1%, și oferă feedback în timp real pentru ajustarea parametrilor de plasare - NX-B al Nectec utilizează tehnologia obiectului de inspecție prin penetrare cu raze X cu două puteri pentru a detecta cu exactitate defectele interioare. Aplicarea tehnologiei digital twin a scurtat ciclul de introducere a noilor produse cu 30% și a crescut precizia predicției defecțiunilor echipamentelor la 95%. În al doilea rând, avem în vedere construirea unei fundații pentru noul material. Lipirea cu stocare de energie cu schimbare de fază ajustează dinamic distribuția căldurii în timpul procesului de lipire, reducând șocul termic al lipirii dispozitivelor de mare putere cu 40%; aplicarea filmului PI degradabil promovează evoluția plăcilor de dezvoltare a implanturilor medicale către protecția mediului și realizează echilibrul dintre biocompatibilitate și stabilitatea semnalului în mediul in vivo.