FCBGA 助焊劑噴射、銦 TIM 與散熱蓋組裝的機器視覺
FCBGA 助焊劑噴射、銦 TIM 與散熱蓋組裝的機器視覺
AI、HPC 與汽車應用對高效能半導體封裝的需求持續成長，也進一步提高了散熱管理要求。為改善晶粒（Die）至散熱蓋（Heat Spreader）的熱傳導，銦基熱介面材料（TIM）正日益廣泛地被採用。與此同時，更大的封裝尺寸、不斷演進的 TIM 材料，以及新興的無助焊劑製程，也正在改變組裝與機器視覺系統的需求。
本文將從機器視覺的角度探討這些變化，以及它們對下一代銦 TIM 組裝設備所帶來的影響。
銦 TIM 組裝設備正面臨哪些變化？
對於高功率 FCBGA 封裝，銦與 InAg TIM 已被用於形成晶粒與散熱蓋之間的熱介面。如今，無助焊劑銦 TIM 組裝為助焊劑噴射檢測、銦預成型片對位與放置驗證，以及散熱蓋對位等作業帶來新的機器視覺需求。
在機器視覺系統設計方面，主要發展趨勢包括：
更大的封裝尺寸需要更大的視野（FoV），同時不能犧牲放置作業的效能。
不同的光學目標涵蓋從低對比度助焊劑，到高反射性的銦與金屬散熱蓋。
Z 軸高度變化與封裝翹曲可能影響對焦與量測穩定性。
展望未來，無助焊劑銦 TIM 製程可能會同時改變組裝與檢測流程。助焊劑塗佈與檢測步驟可能會被取消，並導入其他氧化控制方法。銦材料放置與散熱蓋對位仍是重要的製程步驟。
機器視覺如何支援金屬 TIM 組裝？
在使用助焊劑的製程中，機器視覺可支援熱介面最終封裝前的多個製程步驟。每個步驟所面對的光學目標皆不相同。低對比度助焊劑、高反射性的銦預成型片，以及尺寸大得多的散熱蓋，對影像對比度、視野（FoV）與定位皆有不同要求。
助焊劑噴射檢測
成像要求
薄且透明的助焊劑與下方表面之間的對比度有限。機器視覺系統必須可靠地確認晶粒或晶圓表面是否存在助焊劑，並檢查其塗佈一致性。
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