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助力壓力傳感器先進封裝,卓興半導體推出第三代半導體貼裝設備
來源: 責任編輯: 分享到 2023-09-22 09:57:11

壓力傳感器是觸覺傳感的核心部件,是一種精度高、靈敏強的傳感器件,在機器人、鋼鐵化工、智慧城市等領域都有廣泛的應用。目前市場上的壓力傳感器可大致分為:

1.電阻應變式壓力傳感器;

2.壓電式壓力傳感器;

3.電容式壓力傳感器;

4.光纖式壓力傳感器;

5.可控硅壓力傳感器。

其中可控硅壓力傳感器憑其體積小、穩定性強、優異的環境適應能力以及較低的加工生產成本(可批量化),在汽車電子、衛生醫療以及航空航天領域都有廣泛的應用。

隨著當前高穩定性、高精度壓力傳感器在自動化領域廣泛應用后,如何發展具有效果且穩定的封裝技術就成了目前制造廠商所面臨的難題。可控硅傳感器具有三維的機械結構、產品設計和制造技術多樣性的特點,這就導致了可控硅傳感器與傳統芯片會存在諸多不同且更為精細和復雜,且不一樣的半導體器件都需要特定的工業和封裝技術,這極大的增加了壓力傳感器的封裝難度。

與傳統芯片封裝不同,可控硅壓力傳感器除了包括傳統芯片封裝的電源分配、信號分配和散熱問題外,還需要考慮過載保護、低功耗、溫度補償以及對封裝環境的控制等問題。傳統IC器件的工作環境一般較好,但壓力傳感器則需要與被測介質直接接觸,可能是高溫、高壓、高腐蝕的使用環境,因此壓力傳感器的封裝難度更高。從消費類應用的低成本封裝到汽車航空領域耐高溫、耐惡劣氣候的高可靠封裝,新的應用需求對硅式封裝提出了更高的要求,而封裝也面臨著結構優化、工藝選擇等問題。

可控硅壓力傳感器對封裝技術有著高精度、高可控性的要求,如封裝的前四個工藝步驟(前段封裝)對加工環境要求非常高(溫度、濕度以及空氣潔凈度等),需要相對高端的設備。然而在這一新技術革命領域,國內所研發和制作的高可靠封裝設備卻十分匱乏,國內只有少量公司具有相關技術實力能實現,像封裝進程中至關重要的貼片設備,國內普遍存在技術差、精度低以及壓力控制不足的問題,從而容易發生芯片變形、傳感器損壞等現象,這給壓力傳感器的封裝帶來極大的挑戰。

卓興半導體正是在這種市場情況下,多年深耕半導體封裝制程領域,匯聚業內一流的封裝技術團隊,專注高精密半導體裝備研發,最終形成了擁有完全自主知識產權的一站式可控硅傳感器封裝制程整體解決方案。

卓興半導體以運動控制、機器視覺、直線驅動和算法等核心技術為基礎,結合先進封裝工藝,為可控硅壓力傳感器提供全方位的封裝解決方案。如卓興最新研發的AS8100名劍系列高精度貼裝機,專門針對可控硅壓力傳感器封裝而設計,能夠處理微小芯片,能做到參數序列控制和對壓力進行編程控制,實現高精度的壓力控制,封裝可靠性更強,有著高效率、高精度、高可靠性的特點。

高精度

可控硅壓力傳感器需要高精密的設備來處理小而敏感的芯片并進行引線鍵合,所以壓力傳感器對貼片機要求很高。卓興專門針對壓力傳感器封裝而設計高精度貼片機,可以做到±7 μm/3 σ 高精度焊接,精細處理微小芯片封裝。

高效率

卓興AS8100名劍系列貼片機,選用轉塔多工位結構實現取貼、拍照補償同時進行,而且設備多工序并行,Z/R軸直連,在滿足可控硅壓力傳感器高精度封裝的同時提高封裝貼片效率。

高可靠性

可控硅壓力傳感器芯片主要靠壓力差使芯片上的敏感層產生形變形成內阻變化,芯片在封裝過程中的平整度及高度一致性影響最終產品的一致性及參數的線性關系,而不可控的壓力在芯片取放時又容易造成芯片受損。另外可控硅傳感器可能會因為沖擊、震動或者熱膨脹等原因從而產生封裝壓力,造成器件發生偏移或是壓力感應膜出現初始變形等現象。

壓力是關乎壓力傳感器封裝最核心的因素,卓興半導體通過自研的壓力及位置復合控制系統搭配自研的馬達最終解決了壓力控制的問題。卓興自研控制系統搭配自研馬達可完美將膠水厚度控制在±10um以內,確保芯片的平整度和膠水厚度的一致性,以控制封裝壓力保障芯片封裝的穩定性和可靠性。

卓興半導體的可控硅傳感器封裝解決方案通過技術革新和工藝升級,實現了高精度貼片工藝,也為可控硅壓力傳感器提供了全方位的封裝解決方案。

未來隨著各類MEMS新產品的使用,各類的MEMS器件的封裝技術也將不斷問世。卓興之后也將繼續專研超高清顯示封裝、功率器件封裝和先進封裝固晶設備方案,為客戶提供一站式半導體封裝制程整體解決方案,為人類美好的生活提供科技力量!

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