Reparatur von Flip Chips

Die Reparatur von Flip Chips ist eher neueres Feld von wachsender Bedeutung, da das Recycling der wertvollen Ressourcen erhebliche Kostenersparnisse in Aussicht stellt. Typische Flip Chip Anwendungen findet man z.B. in der TFT-Displaytechnologie, wie sie für LCD- und Plasmabildschirme, bei E-Ink, OLED oder in 3D-Technologien genutzt wird.

Ein großes und qualitativ hochwertiges TFT/LCD Panel ist ein gutes Beispiel: Die Reparatur von Flip Chips ( Chips on Glass, COG) in Verbindung mit der Reparatur ACF-gebondeter Flexfolie auf dem Board oder dem Panel (Chip on Flex, COF) ist ökonomisch sinnvoll. Ein Panel auszuschlachten, um damit zehn oder mehr defekte Panels zu reparieren, ist häufig der letzte Ausweg, wenn kein Zugang zu benötigten Ressourcen (OEM) mehr besteht, diese zu teuer sind oder nicht mehr hergestellt werden (EOP). Daher ist ein sicherer Reparaturprozess besonders für die Produktion und für Garantie- und Serviceeinrichtungen, aber auch für F&E interessant.

  • TFT Panel ohne Abdeckung
  • Blick mit Prozesskamera
  • Blick v. oben: Maschine und TFT Panel
  • Blick v.d. Seite: Maschine und TFT Panel

Was sind die Herausforderungen?

  • Unbehauste, empfindliche Bauteile mit hoher Packungsdichte
  • Chipgrößen mit besonderen Längen-/Breitenverhältnissen (Bsp: LxBxH=20,0 x 1,5 x 0,35 [mm])
  • Hohe Kontaktdichte (300 oder mehr)
  • Chip-Pitch von 60 µm (Zeile/Gap=25/35[µm])
  • Große TFT-Panels bearbeiten (32" und mehr)
  • Besondere Anforderungen an Maschine, Tooling/aufnahmen und Prozesszuverlässigkeit
  • Jeder Arbeitsschritt der Reparatursequenz benötigt einen hohen Grad an Prozessstabilität und -sicherheit, um den gewünschten Ertrag zu gewährleisten

Die Finetech Lösung

Verbindung lösen, Entfernen, Reinigen, Neu bonden

  • Panel nach Entfernen des Chips
  • Treiberchip nach dem Entfernen
  • Treiberchip nach der Reinigung

Die gesamte Reparatursequenz kann auf dem selben FINEPLACER® System abgebildet werden:

  • Verbindungen lösen
    • Flexfolie und TFT-Schicht
    • Treiberchip und TFT-Schicht
  • Treiberchip oder Flexfolie entfernen
  • Alle Teile von Kleberrückständen reinigen
  • Treiberchip oder Flexfolie neu bonden

Reparatur von Flip Chips: Chip on Glass (COG)

  • Blick auf Chip durch den transparenten TFT-Glasträger
  • Blick von oben auf den neu aufgebondeten Chip

Beispiel für COG: Panel- und Chipvorbereitung für die Wiedermontage

  • Monitorabdeckung öffnen
  • TFT Panel auf Klemmhalterung des Positioniertisches spannen
  • Chip zum Tool ausrichten
  • Chip wird entfernt, IPM gewährleistet einen synchronisierten Prozessablauf mit definierten Parametern (Temperatur, Kraft, Vakuum) und Tischbewegung
  • Panel und Chip getrennt reinigen
  • ACF-Segment wird auf dem TFT-Panel platziert
  • Gereinigten Chip mit dem Bondwerkzeug aufnehmen
  • Chipausrichtung mit Hilfe der Fiducials, unterstützt durch Feinrotation des Tools
  • Start des automatischen Bondprozesses
  • Monitorabdeckung schließen, Funktionstest durchführen

Controlled Mixed Soldering System

  • Flash ist Pflicht!

  • Controlled Mixed Soldering System

Finetechs einzigartiges kontrolliertes Wärmemanagement basiert darauf, dass kalte Luft oder Gas (vorzugsweise Stickstoff) bedarfsgerecht in den Heißgasfluss eingebracht wird. Dies erfolgt beim Beheizen des Bauteils von oben direkt im Lötarm, genauer in der unmittelbar vor dem Auslass zum Lötkopf befindlichen Mischkammer. Das präzise einstellbare Mischungsverhältnis aus heißer und kalter Luft bzw. Prozessgas sorgt für ein besonders reaktionsschnelles Heizverhalten, Abweichungen von der voreingestellten Temperatur sind so gut wie nicht messbar. In Kombination mit dem hohen Flussvolumen von bis zu 70l/min. erhält der Anwender ein unschlagbar effektives Oberheizsystem. Gleichzeitig zeichnet sich die Oberheizung durch eine lange Lebenszeit aus, zudem können erstellte Heiz- und Kühlprozesse systemübergreifend reproduziert werden (±2ºC).

Integriertes Prozessmanagement (IPM)

  • Integriertes Prozessmanagement (IPM)
  • Prinzip der Prozessgas-Integration
  • Betriebssoftware für Reworksysteme

Das Integrierte Prozessmanagement (IPM) ist das Herzstück eines FINEPLACER® Systems1  - dort, wo alles ineinandergreift. IPM ist dabei mehr als bloßes Wärmemanagement. Es überwacht und synchronisiert alle Prozessmodule und daran gekoppelte Parameter:

  • Gesteuerte und präzise ausbalancierte Interaktion von Ober- und Unter(vor)heizsystemen und Kühlung
  • Steuerung von Temperatur, Zeit, Kraft, Leistung, Energie, Fluss
  • Prozessintegrierte Licht- und Kamerasteuerung
  • Kontrollierte Einbindung von Prozessgasen zur Verringerung der Lotkontamination, Verminderung der Oberflächenspannung und zur mühelosen Restlotentfernung

IPM ist hochkomplex, gleichzeitig ganz einfach zu bedienen. Über die grafische Benutzeroberfläche der Betriebssoftware hat der Anwender die perfekte Kontrolle über alle benötigten Einstellungen. Per Drag 'n Drop können ganz einfach Temperaturrampen gezogen oder Prozessmodule (de-)aktiviert werden. Alle Einstellungen werden im selben Profil hinterlegt, was eine besonders intuitive Arbeit gewährleistet.

Die Betriebssoftware bietet eine mitwachsende Profilbibliothek für jede Art von Prozessen. Darüber hinaus ermöglicht sie umfangreiche Data-Logging-Funktionen zur statistischen Prozesskontrolle.

In Verbindung mit der Fähigkeit zum systemübergreifenden Prozesstransfer ist das Prozessentwicklung, wie sie einfacher nicht sein kann.

1 FINEPLACER® core hat ein koordiniertes Ober- und Unterheizsystem, aber unterstützt kein IPM

FINEPLACER® Reparatursysteme

  • FINEPLACER® coreplus
    Reparatur mittelgroßer Boards
  • FINEPLACER® matrix rs
    Die Zukunft des Advanced Rework
  • FINEPLACER® pico rs
    Heißgas-Reparatur bei dichter Bestückung
  • FINEPLACER® micro rs
    Heißgas-Reparatur von SMD-Komponenten
  • FINEPLACER® micro hvr
    Heißgas-Reparatur in hohen Stückzahlen

Neben verschiedenen weiteren Faktoren wird die Wahl des passenden Systems vor allem von Größe und Pitch der zu bearbeitenden Bauelemente sowie von der geforderten Prozessflexibilität bestimmt.

Informieren Sie sich hier über unsere Produktpalette oder wenden Sie sich direkt an Ihren Finetech Ansprechpartner, um gemeinsam das für Sie optimale Equipment zu finden.

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