艾科瑞思推出适用200mm晶圆的高精度高速固晶机

常熟艾科瑞思封装自动化设备有限公司（以下简称艾科瑞思）位于江苏常熟经济技术开发区科创园，是长三角唯一一家自主研发生产高精度IC/LED固晶机的高科技企业，是江苏省半导体照明产业技术创新战略联盟成员和中国半导体行业协会会员单位。公司于2012年通过瑞士通标的ISO9001质量管理体系认证，长期目标是打破国外公司在中国中高端固晶机市场的垄断地位，为客户提供性价比更好的设备。

艾科瑞思在直驱系统、机构解耦、机器视觉、运动控制、固晶工艺及计算机仿真等方面拥有雄厚科研实力，并配有激光干涉仪等先进仪器和设备。公司首个自主研发产品——高精度银浆固晶机DA115各项技术指标达到国际先进水平（见图1），被评为2010年度常熟市领军型创业创新人才A类项目，获得300万元无偿扶持资金。该产品的拓展型号DA115-08可以适用200mm晶圆，支持COB、RFID、QFN、LED等，今年4月将在一客户的超高频RFID芯片封装生产线上调试使用。

图1 艾科瑞思开发的DA115型高精度银浆固晶机

公司正在筹建的精密运动实验室二期，将配备如高速摄像机、振动测量仪、高精度传感器等先进仪器设备，为开发更高端的装备产品做好准备。艾科瑞思刚刚设计完成的高精度覆晶焊接机，支持的覆晶焊接（Flip Chip）工艺是目前最先进的半导体固晶工艺之一，该工艺对固晶精度要求极高，而且工艺复杂，尚无国产厂商能够提供工业化设备。目前该机的设计研发工作已经完成，设计固晶精度达到±15μm，填补国内空白，接近国际先进水平，拥有广阔的市场前景。

1 关键技术

1）使用直驱系统提升固晶焊头的效率和定位精度。直驱系统是一种将电能转换成直线或旋转运动机械能，不需任何中间转换机构的传动装置。其优点是：①消除了传统传动中存在的反向间隙和摩擦力，系统响应更快，重复定位精度更高；②结构简单，使用寿命长且基本免维护，客户整体使用成本更低；③可以达到大于10g的加速度，是传统电机的5到10倍，因此更适合需要快速启动和制动的场合。

2）通过机构解耦设计减轻运动负载，进一步提高直驱系统精度与效率。

3）采用创新的视觉系统设计对误差进行实时补偿，精度可达到十分之一像素。

4）在芯片的封装过程中运用先进的热超声焊接工艺，工艺简单、效率高、无铅环保。

5）自主研发基于PC的多线程上位机软件支持晶圆图（wafer map）的读取，可以实时进行固晶精度的检测。出现异常情况时，可自动及时提醒操作员。见图2、3。

6）通过严谨的机械设计和计算机仿真技术保证系统刚性。见图4。

2 产品性能优势

1）高固晶精度。艾科瑞思是Accuracy的中文音译，精准是我们的技术特长，也是我们的产品定位，其中银浆固晶机DA115固晶精度为±30μm@3σ，比目前业内的±38μm@3σ 提高 20%；覆晶焊接机的固晶精度可达±15μm@3σ。

图2 软件操作界面图

图3 晶圆图

图4 系统刚性分析

2）高固晶效率。固晶效率越高，客户的投资回报率越高。艾科瑞思研发的银浆固晶机量产固晶周期小于250ms；覆晶焊接机的设计固晶周期小于1s。

3）可靠的制程能力。制程能力越高设备性能越可靠，产品不良率越低，性能一致性越好。通常来说，制程能力大于1.33（意味着每百万个操作有66个失误操作）是进入中端市场的必要条件。经过内部测试，我们的高精度银浆固晶机DA115整机定位精度误差的标准方差在6μm以内，Cpk=1.70（意味着每百万个操作仅有不到1个失误操作），属于A+级。

图5 位置偏差分布图（1000个样本）

4）支持200mm晶圆且固晶周期不高于300ms，适合COB、RFID、QFN、LED等芯片的固晶要求，应用范围更广。(http://www.akrs-equip.com)