Automatisierte Chipverpackung
Dec 12, 2025
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Das Chipbonden ist der sensibelste Schritt bei der Herstellung von RFID-Inlays. Wenn die Parameter an der Bondstation auch nur geringfügig abweichen, spiegelt sich dies sofort in der Erfolgsquote bei der HF-Prüfung wider.
Als der Wafer ankommt, sind die Chips noch auf blauem Klebeband. Das Gerät verfügt über einen Auswerferstift, der von unten drückt, während eine Vakuumdüse von oben saugt und die Späne einzeln absaugt. Der Durchmesser des Auswerferstifts ist etwas kleiner als der Chip, etwa einen Bruchteil eines Millimeters, und muss genau in die Mitte des Chips drücken. Wenn er aus der Mitte stößt, kippt der Chip nach oben und die Düse kann ihn nicht greifen. Blaues Klebeband selbst hat unterschiedliche Haftungsgrade. Eine längere UV-Härtung bedeutet eine schwächere Haftung, was die Entnahme erleichtert, allerdings können sich die Späne während des Transports verschieben. Jedes Mal, wenn wir auf eine neue Charge Blue Tape umsteigen, müssen wir einen Techniker beauftragen, die Auswerferhöhe und Auswurfgeschwindigkeit zu überprüfen. Zu schnell und der Span fliegt weg, zu langsam und es beeinträchtigt die Zykluszeit.
Die Klebstoffabgabe erfolgt vor dem Verkleben. ACA steht für Anisotroper Leitkleber. Es handelt sich um eine Epoxidharzbasis mit leitfähigen Partikeln im Inneren. Bei den leitfähigen Partikeln handelt es sich in der Regel um mit Nickel und dann mit Gold beschichtete Kunststoffkugeln mit einem Durchmesser von etwa 3 bis 5 Mikrometern, die im Klebstoff dispergiert sind. Vor dem Aushärten werden die Partikel aufgestreut. Beim Komprimieren werden sie flach zwischen den Chip-Bumps und den Antennenpads zusammengedrückt, wodurch Leitfähigkeit entsteht. Bereiche, die nicht komprimiert sind, weisen immer noch dispergierte Partikel auf und bleiben nicht -leitend. Dieses Zeug ist teuer, mehrere Tausend Yuan pro Kilogramm, und importierte Marken wie Hitachi und Sony kosten sogar noch mehr. Die Dosiermenge muss präzise gesteuert werden. Wir verwenden die Nadeldosierung und geben jedes Mal einen Bruchteil eines Milligramms ab. Zu wenig und der Kontaktwiderstand steigt und verringert die Lesereichweite, zu viel führt zu einem Überlauf und verbindet benachbarte Leiterbahnen, was zu Kurzschlüssen führt. Wir hatten einen neuen Maschinenbediener in unserer Fabrik, der den Ausgabeluftdruck erhöhte, eine ganze Charge ging aus und die Kunden beschwerten sich überall über Kurzschlüsse, was uns eine Menge Entschädigung kostete. Einige Fabriken verwenden Schablonendruck für den Klebstoff, was schneller geht, aber Sie müssen die Schablonen wechseln, wenn Sie das Produkt wechseln, was bei kleinen Chargen mit vielen SKUs nicht wirtschaftlich ist.
Nach dem Andrücken härtet der Kleber durch Hitze aus. Unsere Geräte verfügen über einen Heizblock im Bondkopf, auch die Plattform darunter kann beheizt werden. Normalerweise stellen wir die Oberseite auf etwa 170 Grad und die Unterseite auf 150 oder 160 Grad ein, sodass die Wärme von beiden Seiten zur Mitte fließt und eine gleichmäßigere Aushärtung erreicht wird. Je nach Klebstofftyp 10 bis 20 Sekunden lang gedrückt halten. Die ACA-Härtung ist im Wesentlichen eine Vernetzungsreaktion von Epoxidharz. Wenn Temperatur oder Zeit nicht ausreichen und die Vernetzung unvollständig ist, schlägt die spätere Durchführung von Alterungstests bei 85 Grad und 85 % Luftfeuchtigkeit fehl. Aber auch das PET-Substrat hält einer zu hohen Temperatur nicht stand, es knittert und verformt sich. Druck ist auch wichtig. Zu wenig und die leitfähigen Partikel werden nicht flach genug gequetscht, die Kontaktfläche ist unzureichend und der Widerstand ist hoch. Zu viel führt dazu, dass die Beschichtung auf der Partikeloberfläche reißt, was den Kontakt verschlechtert, oder der Klebstoff wird herausgedrückt und die Partikelverteilung wird ungleichmäßig. Diese drei Parameter hängen alle miteinander zusammen. Wenn Sie eines ändern, müssen Sie die anderen anpassen. Das Gerät speichert Dutzende Parameterrezepte für verschiedene Chip- und Klebstoffkombinationen, die beim Produktwechsel einfach geladen werden müssen.
Nachdem ein Chip ausgehärtet ist, bewegt sich die Bahn weiter und die nächste Antenne kommt herein, um fortzufahren. Schnelle Geräte können zwei bis drei Chips pro Sekunde verbinden. Mühlbauer-Importe sind noch schneller, aber unsere alten Geräte im Werk schaffen nur etwa einen pro Sekunde. Der Ausbau einer Leitung kostet mehrere Millionen und der Chef will das nicht genehmigen. Auch die Rückspulseite verfügt über eine Spannungsregelung. Die Späne lassen sich nicht herausdrücken, dürfen aber auch nicht zu locker sein, sonst wird die Rolle unordentlich.
Zum Testen machen wir es inline. Unmittelbar nach dem Bonden durchläuft es ein HF-Lesegerät. Nicht lesbare Einheiten werden mit dem Tintenstrahl markiert und dann beim Schneiden aussortiert. Zu den Tests gehört, ob der Chip reagiert, ob EPC normal gelesen und geschrieben werden kann und ob die Empfindlichkeit ausreichend ist. Einige Fabriken führen Offline-Tests durch, indem sie zuerst die gesamte Rolle fertigstellen und sie dann durch eine Testmaschine laufen lassen. Dies erfordert mehr Arbeitsaufwand, aber weniger Investitionen in die Ausrüstung. Um eine Gewinnspanne zu erzielen, müssen Sie eine Erfolgsquote von über 99 % erreichen. Darunter können Sie nicht einmal Arbeits- und Materialkosten abdecken, ganz zu schweigen von Kundenbeschwerden und Nacharbeitskosten.
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