Neue Dimensionen bei BGA-Größe und -Gewicht sicher beherrschen

Der wachsende Bedarf an Rechenleistung für KI-Anwendungen treibt die Entwicklung hochintegrierter Multi-Die-Module voran. Mehr Transistoren, höhere Speicherbandbreiten und tausende Stromversorgungs- und Signalanschlüsse machen die Prozessor-BGAs zunehmend komplexer, größer und schwerer. Lagen noch vor rund einem Jahr große Prozessor-BGAs bei etwa 150 × 150 Millimetern und 500 Gramm, erreicht die nächste Generation bereits bis zu 240 × 240 Millimeter und zwei Kilogramm – rund das 2,5-Fache der Fläche und das Vierfache des Gewichts. Um der Dynamik des KI-Marktes gerecht zu werden, hat ASMPT innerhalb eines halben Jahres einen komplett neuen Bestückkopf SOLO entwickelt und die perfekte Antwort für die Handhabung der immer größeren und teureren Prozessoren parat.

Spezialist für große und schwere Prozessor-BGAs

Der neue Bestückkopf SOLO ist gezielt für die Abholung und Bestückung von Prozessor-BGAs dieser Größen- und Gewichtsklasse ausgelegt. Technische Basis ist eine neue Einzelsegment-Architektur mit verstärkter und versteifter Achse. Auch die Verbindung zwischen Bestückkopf und Portal sowie die Schnittstelle zwischen Pipette und Segment wurden auf die höheren mechanischen Belastungen ausgelegt. Die maximale Bestückkraft beträgt 200 Newton. Konstruktiv ist der Kopf bereits für künftig deutlich schwerere Bauelemente bis hin zu 5 Kilogramm vorbereitet.

Die hochkomplexen Prozessoren können einen Wert von mehr als 20.000 US-Dollar erreichen und müssen entsprechend sicher gehandhabt werden. Die Pipetten werden auf die jeweilige Gehäuseoberfläche abgestimmt und berücksichtigen Bereiche, die bei der Abholung nicht berührt werden dürfen. Auch die Massenträgheit der großen BGAs lässt sich bei den Bewegungsprofilen berücksichtigen. So können Beschleunigungs- und Drehbewegungen auf das jeweilige Bauelement individuell abgestimmt werden.

Der Bestückkopf SOLO übernimmt den letzten Schritt

Auf einem KI-Server-Board ist der Prozessor nur eines von vielen Bauelementen. Zuvor müssen tausende ICs, Kondensatoren, Steckverbinder und kleinste passive Bauelemente verarbeitet werden. Dafür lassen sich auf SIPLACE Bestückautomaten in einer SMT-Linie unterschiedliche Bestückköpfe kombinieren: Der CP20 übernimmt die schnelle Bestückung kleinster Standardbauelemente, der CPP deckt ein breites Bauelementspektrum ab und der TWIN VHF verarbeitet besonders große, schwere und ungewöhnlich geformte Bauelemente. Die hochwertigen Prozessor-BGAs kommen erst am Ende des Bestückprozesses an die Reihe. Diesen besonders kritischen Schritt übernimmt der neue Bestückkopf SOLO und sorgt für die sichere Abholung und präzise Bestückung der großen und schweren Bauelemente.

Prozesssicherheit über die gesamte Linie

Die Bestückung der großen Prozessor-BGAs ist nur ein Teil des Fertigungsprozesses. Auch Materialzuführung, Leiterplattenhandling und Qualitätskontrolle müssen auf die besonderen Anforderungen der KI-Server-Anwendungen ausgelegt sein. Die SIPLACE SX bietet dafür die erforderlichen Funktionen: Heavy-duty Conveyor übernehmen den sicheren Transport großer und schwerer Leiterplatten, während SIPLACE Smart Pin Support die Leiterplatten zuverlässig abstützt und so Durchbiegungen und Vibrationen während der Bestückung vermeidet. Vor der Bestückung des Prozessors können kritische Leiterplattenbereiche, insbesondere unmittelbar im Bestückbereich des Prozessors, auf Fremdkörper sowie Spacer auf Anwesenheit und korrekte Position kontrolliert werden. Nach der Abholung werden die BGA-Anschlüsse optisch geprüft; optional lässt sich zusätzlich die Koplanarität der Lötkugeln per 3D-Lasertriangulation vermessen. Mit dem Bestückkopf SOLO hält die SIPLACE SX jetzt auch mit der rasanten Entwicklung bei Größe und Gewicht von Prozessor-BGAs Schritt.

Das Geschäftssegment ASMPT SMT Solutions

Der Auftrag des Geschäftssegments ASMPT SMT Solutions ist der Support, die Implementierung und die Realisierung der Intelligent Factory bei Elektronikfertigern weltweit. 

ASMPT Lösungen unterstützen auf Linien- und Fabrikebene mit Hardware, Software und Services die Vernetzung, Optimierung und Automatisierung von zentralen Workflows und erlauben Elektronikfertigern somit den schrittweisen Übergang zur Intelligent Factory mit dramatischen Verbesserungen bei Kennzahlen/KPIs für Produktivität, Flexibilität und Qualität. Mit seinem ganzheitlichen und offenen Automatisierungskonzept öffnet ASMPT seinen Kunden die Tür zur wirtschaftlich sinnvollen Automatisierung ganz nach ihren individuellen Bedürfnissen – modular, flexibel und herstellerunabhängig.

Das Produktangebot umfasst Hard- und Software wie SIPLACE Bestückautomaten, DEK Lotpastendrucker, das SPI-System Process Lens sowie die WORKS Software Suite. Mit WORKS bietet ASMPT Elektronikfertigern hochwertige Software zur Planung, Steuerung, Analyse und Optimierung aller Prozesse auf dem Shopfloor. Zentrales Strategieelement bei ASMPT ist dabei die enge Zusammenarbeit mit Kunden und Technologiepartnern.

Mehr Informationen zu ASMPT SMT Solutions finden Sie auf smt.asmpt.com.