わずかな変動でも製品欠陥を引き起こす可能性がある
なぜ必要なのか?
ダイボンディング装置に微粒子監視が必要な理由とは?
ダイボンディング装置内の微粒子濃度が高すぎると、製品品質の低下、装置の動作異常、静電気トラブル、環境安全上のリスクなど、さまざまな問題を引き起こす可能性があります。
微粒子がワークや材料表面に付着すると、傷、異物痕、塗布ムラなどの欠陥を引き起こし、製品性能に影響を与える可能性があります。また、光学部品やセンサーなど装置内の精密部品に侵入すると、測定誤差や設備損傷の原因になることもあります。さらに、静電気によって微粒子の堆積が加速し、悪循環を形成するだけでなく、静電放電によって部品が損傷する可能性もあります。
なぜ必要なのか?
装置内の微粒子濃度上昇が工程不良を引き起こします!
CoWoS パッケージング工程では、微粒子がチップ表面に付着すると、電子部品の動作を妨げたり、熱伝導効率を低下させたりするなど、製品品質に重大な影響を与える可能性があります。
急激な温度変化は、装置内部に不均一な熱膨張を引き起こし、寸法安定性に影響を与えたり、部品の脱落につながったりする可能性があります。
また、高湿度環境ではウェハ表面に結露が発生し、Die 上の酸化膜に変化を与え、チップ性能へ影響を及ぼす可能性があります。
Particles-IoT 微粒子監視IoTは、主にダイボンディング装置内の微粒子数・濃度を管理し、微粒子濃度の上昇による製品不良や設備異常を防止するために使用されます。
時間の経過とともに微粒子数も蓄積・増加します
なぜ必要なのか?
製品品質の欠陥を防止し、品質を確保!
CoWoS パッケージング工程において、Die Bonder 内の微粒子(オレンジ色の点)がダイ裏面(Die Backside)やボンドパッド(Bond Pad)上に付着すると、接着材が均一に広がらず、粒子周辺に空気袋(ボイド)が形成される可能性があります。その結果、放熱経路が遮断され、「放熱性能の低下」につながるおそれがあります。
微粒子IoTによって微粒子濃度を監視することで、ニードル詰まり、接着材の拡散異常、ボイド(Void)の発生を予防し、熱伝導と電気接続の安定性を確保します。
Die Bonder の精密ノズルがダイの Pick & Place を行う際、微粒子は研磨材のように作用します。微粒子が多すぎるとノズルの摩耗が進み、先端形状が変形する可能性があります。その結果、ノズルがダイの中心を正確に吸着できなくなり、ダイの傾きや配置位置のずれにつながります。さらに、Pick & Place 中に微粒子がノズルとダイの間に挟まれることで、「傷(Scratches)」や「ウェハ表面の欠け(Chipping)」を引き起こす可能性もあります。
微粒子IoTを活用することで、微粒子によるノズル摩耗やダイ表面の傷を予防できます。
なぜ必要なのか?
Flip Chip 工程の歩留まりと信頼性を向上!
CoWoS パッケージング工程において、Flip Chip Bonder で高精度なダイ位置合わせ・接合(Alignment & Bonding)を行う際、環境中の微粒子が多すぎると、ダイや基板表面に付着しやすくなります。
これらの微粒子が圧着時に bump と基板の間に挟まれると、接触不良が発生し、オープン(Open)や不完全な電気接続につながる可能性があります。その結果、高密度パッケージ全体の電気特性に悪影響を与えるおそれがあります。
微粒子IoTによって汚染の変化傾向を把握し、重要な接合界面への微粒子侵入を防止することで、電気的故障のリスクを低減し、Flip Chip 工程の歩留まりと信頼性を向上させます。
特徴説明
パッケージング装置内の環境要因を監視するための専用設計
Particles-IoT 微粒子監視 IoT の主要な特徴:
1. 粒子インテリジェントアルゴリズムを搭載し、異なる大気環境下での正確な測定を実現。
2. PID サンプリング制御により、サンプリング流量を一定に維持。
3. デュアルプロテクションによる断線防止設計。
4. 断線・警告機能付き。
5. 柔軟に監視ポイントを拡張可能。
6. 標準ソース係数補正をサポート。
7. 産業グレードのレーザー光源を使用し、高い信頼性を確保。
8. 各粒径のリアルタイム測定・分類レベル表示機能搭載。
特徴説明
リアルタイムの監視状態が一目瞭然
Particles-IoT 微粒子監視IoTシステムは、ローダー装置のパーティクル(微粒子)の長時間監視に特化しています。システムはすべてのデータ状態をランプの色で区別し、メイン画面に統合表示します。0.3 μm、0.5 μm、1.0 μm、3.0 μm、5.0 μm、10 μmの6つのチャネルで粒子数を検出可能です。緑色は正常、オレンジ色は警告(第1しきい値)、赤色は異常(第2しきい値)、灰色は監視未実行を表します。タブをクリックするだけで、現在の状態品質をすばやく切り替えて確認できます。
正常 各数値が正常範囲内にあります。
警告 点検または清掃メンテナンスのスケジュール調整を推奨します。
異常 製造不良を引き起こす可能性のある異常な数値です。
オフライン 設備またはセンサーが未接続の状態です。
特徴説明
最長2年間のデータ記録
まだデータ統計レポートの作成に時間を無駄にしていますか?
各種環境要因の変化を観察するには長期間のデータ収集が必要であり、追跡や監査のための詳細なデータ記録とレポートが求められます。しかし、これらのデータの整理にもう膨大な時間をかける必要はありません。微粒子IoTシステムは、エリア全体のトレンド統計や単一ポイントのトレンド検索を含む、長期間のデータ記録をサポートしています。生データのダウンロードには6時間の制限がありますが、最大・最小値については、時間、日、月、年、または指定期間をすばやくクリックしてダウンロード可能です。
特徴説明
各数値のダブルカスタムしきい値
ユーザーはパーティクルの上下限しきい値を独自に設定できます。環境パラメータが設定範囲を超えると、システムは即座に電子メールでアラート通知を送信し、メイン画面に表示して迅速な対応を確保します。
さらに、本システムには上下ダブルしきい値機能が備わっています。第1しきい値の設定によりシステムが警告を発するため、ユーザーは計画を立てたり早期にトラブルシューティングを開始でき、赤色の異常ランプの発生を未然に防ぐことができます。
作動原理
安定した流量のエアポンプ
6チャンネルの粒子数を同時に出力
測定原理
高信頼性の産業用レーザーにより測定精度を確保
微粒子センサーは、28.3 L/minのターボファンで空気を吸い込みサンプリングを行います。空気中の粒子がレーザー光線を通過すると光散乱現象が発生し、散乱光は受光素子によって電気信号に変換されます。
粒子の大きさによって発生するパルス信号の強度が異なり、粒子が大きいほどパルス信号は強くなります。システムはパルスの強度と数を解析することで、異なる粒径の粒子数を判定します。
全体の検出フロー:空気サンプリング → 粒子がレーザーを通過 → 散乱光の発生 → 受光素子での受信 → 信号増幅およびフィルタリング → MCU解析 → 各粒径の粒子数を出力
適用範囲
精密製品の製造プロセスに対応
適用分野 例:半導体産業、動力電池製造、バイオテクノロジー産業、研究室、製薬業界、食品産業、液晶ディスプレイ、精密機械製造業など。
微粒子濃度が高すぎると、例えば動力電池の製造工程で、微粒子が電池の活性材料層に侵入した場合、微小短絡を引き起こし、電池の容量低下を招くだけでなく、極端な場合には熱暴走(火災や爆発)を引き起こす可能性があります。
精度要件: 高精度が求められ、わずかな変動でも製品の欠陥を引き起こす可能性があります。
規制順守: 規制要件を満たし、製造プロセスを管理された環境で実施する必要があります。
汚染管理: 温度・湿度や微粒子の影響を防ぎ、品質と安全性を確保します。
製品品質: 加工精度や製品の表面品質に影響を及ぼし、不良品率を増加させる可能性があります。
アーキテクチャ説明
スタンドアロン監視、リアルタイム警報
スタンドアロンモジュール:
簡単で迅速な設置、断線/警告(警報器と直接連携可能)。
3.5インチカラー表示ディスプレイ、データをリアルタイム表示。
ブザーアラームと直接連携可能。
アーキテクチャ説明
単体接続、巡回点検・短期記録分析に適用
単体版巡回点検:
ネットワークケーブルおよび産業用タブレットと組み合わせることで、短期間のデータを収集でき、蓄積したデータを元にトレンドグラフを確認可能。
巡回点検の特性を活かし、他の機器にも移動して使用できる。
また、ユーザーが独自に二重しきい値を設定することで、より正確な監視が可能。
アーキテクチャの説明
工場全体のIoTモニタリングと統一表示
よくあるご質問(FAQ)
Particles IoT 微粒子監視IoTとは何ですか?
Particles IoTは、装置内の微粒子濃度、温度、湿度を監視するための環境監視システムです。企業がプロセスの環境品質を把握し、高すぎる微粒子濃度による製品の不良、設備の異常、またはプロセスの安定性低下を防ぐのを支援します。
なぜ装置内の微粒子濃度を監視する必要があるのですか?
装置内の微粒子濃度が高すぎると、微粒子がチップ、ワークピース、または材料の表面に付着し、傷、異物、コーティングのムラ、位置合わせのずれ、または部品の汚染などの問題を引き起こし、ひいては製品の歩留まりや設備の安定性に影響を与える可能性があります。
Particles IoTはどのような業界に適していますか?
Particles IoTは、半導体パッケージング、精密製造、動力電池、バイオテクノロジー、製薬、食品、液晶パネル、研究所など、微粒子、温度、湿度の制御が求められる高度にクリーンなプロセス環境に適しています。
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