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esec2008使用说明书
Esec 2008 是一款由 BESI (BE Semiconductor Industries) 公司生产的高精度、高速度的全自动固晶机，广泛应用于半导体封装领域。其主要型号包括 SC (Single Chip), FB (Flip Chip), Plus 等，以适应不同的应用需求。
以下是根据其说明书通常包含的模块，为您整理的对应内容：
第一部分：设备概述与核心功能
1. 设备用途
Esec 2008 主要用于将半导体芯片（Die）从晶圆（Wafer）上精确拾取，并贴装（Bonding）到指定的基板（Substrate）或引线框架（Leadframe）上。
2. 核心技术特点
- 高精度放置： 采用先进的视觉对准系统和高刚性机械结构，实现微米级的贴装精度。
- 高速度生产： 优化的运动控制和流程，实现极高的单位小时产量（UPH – Units Per Hour）。
- 灵活性： 支持多种芯片尺寸、晶圆尺寸（最大12英寸）和基板类型。
- 先进的视觉系统： 强大的图像处理能力，用于晶圆对准、芯片识别、基板对准和焊后检查（Post-bond Inspection）。
- 模块化设计： 便于维护、升级和根据特定需求进行配置。
第二部分：主要组件与模块说明
一台标准的 Esec 2008 固晶机主要由以下几个关键模块组成：
| 模块名称 | 中文名称 | 功能说明 |
| Wafer Handling System | 晶圆处理系统 | 负责晶圆的自动加载、固定、拉伸（Wafer Stretch）和索引，以便于芯片的拾取。 |
| Ejector System | 顶针系统 | 从晶圆背面用顶针（Ejector Needle）将芯片顶起，使其脱离切割膜，方便吸嘴拾取。顶针的高度、速度和模式均可编程。 |
| Pick & Place System | 取放系统 (键合头) | 核心运动模块，包含一个或多个键合头（Bond Head）。键合头上的吸嘴（Pick-up Tool）负责拾取芯片，并将其以设定的压力、时间和位置贴装到基板上。 |
| Dispensing System | 点胶系统 | 在芯片贴装前，在基板的目标位置上精确地点涂一层粘合剂（如环氧树脂 Epoxy）。点胶的形状、大小和体积均可编程控制。 |
| Vision System | 视觉系统 | 设备的“眼睛”，包括：<br> – Wafer Camera: 用于晶圆全局对准和坏点识别（Ink Dot / Wafer Map）。<br> – Bond Camera: 用于基板的精确定位和芯片贴装后的位置检查。 |
| Material I/O System | 物料输入/输出系统 | 负责基板/引线框架的自动传送，通常使用料盒（Magazine）进行批量上料和下料。 |
| User Interface (HMI) | 用户操作界面 | 基于 PC 的图形化界面，操作员通过触摸屏或键鼠进行设备控制、程序（Recipe）编辑、生产监控和故障诊断。 |
第三部分：基本操作流程
1. 开机与初始化
- 打开主电源和气源。
- 启动设备软件，系统将进行自检（Homing），所有运动轴回归原点。
2. 物料加载
- 将待加工的晶圆安装到晶圆台上。
- 将装有基板/引线框架的料盒放入上料仓。
- 安装并准备好点胶系统的胶水（Epoxy Syringe）。
3. 程序（Recipe）的创建与调用
- 加载程序： 选择适用于当前产品的程序。
- 创建/编辑程序： 这是最关键的步骤，需要设置大量参数：
- 晶圆参数： 晶圆尺寸、芯片尺寸、芯片间距、晶圆图（Wafer Map）路径。
- 点胶参数： 点胶图形、胶量、点胶高度等。
- 贴装参数： 拾取高度、贴装高度、键合压力（Bond Force）、键合时间（Bond Time）。
- 视觉参数： 芯片和基板的识别模板、搜索范围、对准容忍度。
4. 校准与示教（Teach）
- 相机校准： 校准视觉系统与运动系统的坐标关系。
- 顶针与吸嘴校准： 确保顶针中心与吸嘴中心对齐。
- 位置示教： 手动引导设备识别第一个芯片、基板上的第一个贴装点等关键位置。
5. 自动生产
- 完成所有设置和校准后，将设备切换到自动（AUTO）模式。
- 按下“START”按钮，设备开始全自动循环生产：取基板 → 点胶 → 取芯片 → 贴装 → 输出基板。
6. 停机与关机
- 生产结束后，清空设备内的物料。
- 执行正常的停机程序，关闭软件和设备电源。
第四部分：日常维护与保养
说明书会强调定期维护对于保持设备精度和稳定性的重要性。
| 周期 | 维护项目 |
| 每日/每班 | – 清洁吸嘴（Pick-up Tool）和顶针（Ejector Needle）。<br>- 检查气压是否正常。<br>- 清理设备表面的碎屑和溢出的胶水。 |
| 每周 | – 清洁相机镜头和光源。<br>- 检查并清洁物料传输轨道。<br>- 校准点胶系统。 |
| 每月 | – 检查运动导轨和丝杆的润滑情况。<br>- 备份设备程序和系统数据。<br>- 检查各类传感器是否功能正常。 |
第五部分：常见故障与排除 (Troubleshooting)
| 故障现象 | 可能原因 | 解决方法 |
| 无法拾取芯片 | 1. 吸嘴脏污或堵塞。<br>2. 顶针高度不当。<br>3. 晶圆拉伸不均。<br>4. 真空不足。 | 1. 清洁或更换吸嘴。<br>2. 重新校准顶针高度。<br>3. 检查晶圆拉伸环。<br>4. 检查真空管路。 |
| 贴装位置偏移 | 1. 视觉系统识别错误。<br>2. 相机或键合头校准失效。<br>3. 基板在夹具中定位不准。 | 1. 重新制作识别模板。<br>2. 重新执行相关校准程序。<br>3. 检查基板夹具。 |
| 点胶异常 | 1. 胶水中有气泡。<br>2. 针筒内胶水用完。<br>3. 点胶嘴堵塞或损坏。<br>4. 点胶参数设置不当。 | 1. 对胶水进行脱泡处理。<br>2. 更换新胶筒。<br>3. 清洁或更换点胶嘴。<br>4. 调整点胶压力、时间等参数。 |
总结：
这份整理涵盖了 Esec 2008 固晶机使用说明书中的核心信息，从设备功能、硬件构成、操作步骤到维护和故障排除。对于操作员和工程师来说，熟练掌握 程序编辑（Recipe Creation） 和 故障排除（Troubleshooting） 是高效使用此设备的关键。在实际操作中，请务必以设备自带的最新版官方说明书为最终依据。
esec2008常见故障处理
重要提示：
- 安全第一：在进行任何机械或电气维修前，请务必遵守设备的安全操作规程，必要时切断主电源和气源。
- 专业操作：部分调整涉及精密校准，建议由经过培训的工程师或技术员操作。
- 做好记录：每次故障处理和参数修改都应做好记录，便于追溯和经验积累。
一、 视觉与识别系统故障 (Vision System)
| 常见故障现象 | 可能原因分析 | 处理步骤与建议 |
| 找不到芯片/晶圆定位点 (Wafer PR Mark Not Found) | 1. 晶圆放置位置严重偏移，超出相机搜索范围。<br>2. 相机镜头或光源脏污，图像模糊。<br>3. 光源设置不当（过亮或过暗）。<br>4. PR模型（Pattern）学习不佳或当前芯片特征与模型差异大。<br>5. 晶圆预对准（Pre-aligner）功能异常。 | 1. 手动将晶圆移动到相机视野中心，重新执行搜索。<br>2. 用无尘布和酒精清洁相机镜头和光源表面。<br>3. 调整光源亮度（Lighting），找到对比度最清晰的设置。<br>4. 重新学习（Re-teach）一个清晰、有代表性的PR模型。<br>5. 检查并校准预对准器（Pre-aligner）。 |
| 找不到基板定位点 (Leadframe/Substrate PR Not Found) | 1. 料条/基板进入位置不准。<br>2. 基板相机镜头或光源脏污。<br>3. 光源设置不当。<br>4. PR模型学习不佳。<br>5. 基板压爪（Clamp）未压紧，导致基板移动。 | 1. 检查轨道、推杆（Pusher）和挡块（Stopper）是否正常，确保基板定位精确。<br>2. 清洁基板相机的镜头和光源。<br>3. 调整光源设置，优化图像对比度。<br>4. 重新学习（Re-teach）基板的PR模型。<br>5. 检查压爪气缸和机械结构，确保其能有效固定基板。 |
| 图像模糊、有干扰 | 1. 镜头焦距（Focus）偏移。<br>2. 相机或光源老化，亮度不均或衰减。<br>3. 外部振动干扰。 | 1. 重新进行相机焦距的校准。<br>2. 尝试更换光源灯泡或整个相机模组。<br>3. 检查设备地脚螺丝是否紧固，周围有无大型振动源。 |
二、 取晶/吸嘴系统故障 (Pick & Place / Collet)
| 常见故障现象 | 可能原因分析 | 处理步骤与建议 |
| 漏吸晶 (Miss Pick) | 1. 吸嘴（Collet/Tool）堵塞或磨损。<br>2. 真空压力不足或真空管路泄漏。<br>3. 顶针（Ejector Needle）高度不当（太低）。<br>4. 芯片与切割膜（Wafer Tape）粘性过强。<br>5. 吸嘴下降高度（Search Height）或吸晶压力（Pick Force）设置不当。 | 1. 用通针清洁或更换新的吸嘴。<br>2. 检查真空发生器、电磁阀和管路，确保真空度正常（通常在-60~-80 kPa）。<br>3. 核心调整项： 适当调高顶针高度，确保能将芯片有效顶起。<br>4. 检查晶圆切割质量，或适当增加顶针的停留时间（Dwell Time）。<br>5. 重新校准Z轴高度，适当增加吸晶压力。 |
| 吸双晶/叠晶 (Pick Double Die) | 1. 顶针高度过高，将邻近芯片也顶松了。<br>2. 静电导致芯片吸附在吸嘴侧面。<br>3. 吸嘴或芯片表面有残留胶水或污染物。 | 1. 核心调整项： 逐步降低顶针高度，直至刚好能顶起目标芯片。<br>2. 检查设备离子风扇（Ionizer）是否正常工作，确保有效去除静电。<br>3. 清洁吸嘴，检查晶圆表面有无异常。 |
| 吸晶后芯片偏移/旋转 (Die Shift on Collet) | 1. 吸嘴磨损或内腔不匹配芯片尺寸。<br>2. 真空不稳定或不足。<br>3. 邦头（Bond Head）X-Y轴移动速度过快或加减速参数不当。 | 1. 更换合适尺寸、无磨损的吸嘴。<br>2. 再次检查真空系统。<br>3. 适当降低邦头的移动速度（Velocity）和加速度（Acceleration）参数。 |
| 芯片破碎 (Die Crack) | 1. 吸晶压力（Pick Force）过大。<br>2. 吸嘴下降速度过快，冲击力大。<br>3. 吸嘴与芯片尺寸不匹配，受力不均。<br>4. 顶针过尖或顶针力过大。 | 1. 降低吸晶压力参数。<br>2. 减小Z轴下降速度。<br>3. 选用与芯片尺寸匹配的吸嘴。<br>4. 更换顶针，检查顶针系统压力。 |
三、 贴装/邦定系统故障 (Placement / Bonding)
| 常见故障现象 | 可能原因分析 | 处理步骤与建议 |
| 贴装位置偏移 (Placement Offset) | 1. 视觉系统校准（Calibration）漂移（吸嘴中心与相机中心）。<br>2. 基板定位不准或在贴装时移动。<br>3. 邦头机械部分有松动。<br>4. 贴装高度（Bond Height）设置不当。 | 1. 核心操作： 执行Tool-to-Camera的校准程序。<br>2. 检查基板压爪、轨道等定位机构。<br>3. 检查邦头安装螺丝和运动组件是否有间隙。<br>4. 重新校准贴装高度。 |
| 贴装旋转角度 (Theta) 偏差 | 1. 视觉系统旋转中心校准漂移。<br>2. 吸嘴安装不正或在旋转时打滑。<br>3. Theta轴电机或驱动器问题。 | 1. 核心操作： 执行旋转中心（Center of Rotation）的校准程序。<br>2. 重新安装或更换吸嘴，确保固定牢固。<br>3. 检查Theta轴伺服报警信息，检查电机和编码器。 |
| 贴装后芯片倾斜 | 1. 邦头与加热台（Heater Stage）不平行。<br>2. 贴装压力（Bond Force）过小，胶水未被均匀铺开。<br>3. 吸嘴底部不平整或有异物。 | 1. 校准邦头的水平度。<br>2. 适当增加贴装压力。<br>3. 清洁或更换吸嘴。 |
四、 点胶系统故障 (Epoxy Dispensing System)
| 常见故障现象 | 可能原因分析 | 处理步骤与建议 |
| 胶量大小不一 | 1. 胶水（Epoxy）中有气泡。<br>2. 点胶针筒压力（Pressure）或时间（Time）设置不稳定。<br>3. 胶水粘度因温度变化而改变。<br>4. 点胶阀（Dispenser Valve）或印章头（Stamper）磨损。 | 1. 对胶筒进行离心脱泡处理，点胶前执行充分的Purge操作。<br>2. 检查气压源是否稳定，调整点胶参数。<br>3. 确保胶水在使用前已充分回温至室温。<br>4. 清洁或更换点胶阀/印章头。 |
| 不出胶 | 1. 针筒内胶水用完。<br>2. 点胶针头堵塞。<br>3. 供气气路不通或电磁阀故障。<br>4. 点胶参数（时间/压力）设置为0。 | 1. 更换新胶筒。<br>2. 清洁或更换点胶针头。<br>3. 检查气源、气管和控制点胶的电磁阀。<br>4. 检查并设置正确的点胶参数。 |
| 拉丝/拖尾 (Tailing) | 1. 胶水粘度过高。<br>2. 点胶后，Z轴抬起速度过快。<br>3. 针头与基板间距（Gap）不合适。 | 1. 确认胶水型号和状态是否正常。<br>2. 降低Z轴抬起速度或增加抬起前的延时（Dwell Time）。<br>3. 调整点胶高度。 |
五、 物料传输系统故障 (Material Handling)
| 常见故障现象 | 可能原因分析 | 处理步骤与建议 |
| 料盒/料条卡住 (Magazine/Leadframe Jam) | 1. 料盒或料条变形。<br>2. 升降机（Elevator）或传送轨道（Conveyor）上有异物。<br>3. 传感器脏污或损坏，无法正确检测物料位置。<br>4. 传送皮带松弛或磨损。 | 1. 筛选并移除变形的料盒/料条。<br>2. 清理轨道和升降机，检查有无干涉。<br>3. 清洁或更换故障传感器。<br>4. 调整皮带张紧度或更换新皮带。 |
| 晶圆台/卡盘报错 (Wafer Table/Chuck Error) | 1. 晶圆未放置好或破裂。<br>2. 真空孔堵塞，无法吸附晶圆。<br>3. 晶圆台移动受阻或电机报警。 | 1. 重新放置晶圆，移除破片。<br>2. 清洁晶圆卡盘的真空孔。<br>3. 检查晶圆台轨道有无异物，查看伺服报警代码。 |
ESEC2008固晶机详细参数
ESEC 2008 系列固晶机是半导体后段封装领域一款非常经典且应用广泛的高速全自动设备，由瑞士 ESEC 公司（后被 BE Semiconductor Industries, Besi 收购）生产。虽然现在已有更新的型号，但 2008 系列因其稳定性、高速度和灵活性，至今仍在许多工厂服役。
以下是根据 ESEC 2008 固晶机的典型详细参数整理的对应内容，分为几个关键模块，并附有中文解释。
1. 设备概述 (Equipment Overview)
- 设备名称: ESEC 2008 Die Bonder / Die Attach System
- 设备类型: 全自动高速固晶机 (Fully Automatic High-Speed Die Bonder)
- 制造商: ESEC / Besi (BE Semiconductor Industries)
- 核心特点: 以高速度、高精度、高稳定性和高灵活性著称，是大规模生产线的主力机型。
- 主要应用: 适用于各种引线框架 (Leadframe) 和基板 (Substrate) 封装，如 BGA, QFN, SOIC, MEMS 等。
2. 核心性能参数 (Core Performance Parameters)
- 固晶速度 (Bonding Speed / UPH – Units Per Hour):
- 典型值: 最高可达 20,000 UPH。
- 说明: 此速度为理想条件下的峰值速度。实际速度取决于多种因素，如晶粒大小、拾取行程、贴装行程、点胶时间、基板步进距离和视觉识别时间等。
- 贴装精度 (Placement Accuracy):
- 典型值: ± 25 µm @ 3 Sigma。
- 说明: 这是衡量设备重复定位能力的关键指标。±25µm 的精度意味着设备能以极高的准确性将晶粒放置在目标位置上，3 Sigma 则代表了其高稳定性和一致性。
- 旋转精度 (Rotational Accuracy):
- 典型值: ± 0.5° @ 3 Sigma。
- 说明: 指的是贴装时晶粒相对于目标角度的偏差。对于非方形晶粒或有特定方向要求的应用至关重要。
3. 物料处理能力 (Material Handling Capability)
- 晶圆 (Wafer):
- 晶圆尺寸 (Wafer Size): 最大支持 12 英寸 (300mm) 晶圆。同时也兼容 6 英寸和 8 英寸晶圆。
- 晶粒尺寸 (Die Size):
- 最小: 约 0.2mm x 0.2mm。
- 最大: 约 15mm x 15mm (可能需要特殊配置)。
- 晶粒厚度 (Die Thickness): 可处理低至 50 µm 的超薄晶粒 (Ultra-thin die)。
- 基板 / 引线框架 (Substrate / Leadframe):
- 供料方式 (Loading/Unloading): 杂志式自动上下料 (Magazine Handler)。
- 基板/框架尺寸 (Size):
- 长度 (Length): 100mm – 300mm
- 宽度 (Width): 30mm – 100mm
- 支持类型 (Supported Types): BGA, LGA, QFN, SOIC, TSSOP 等各种标准的基板和引线框架。
4. 固晶技术与系统 (Die Bonding Technology & Systems)
- 点胶系统 (Dispensing System):
- 方式一 (主流): 时间/压力式点胶 (Time/Pressure Dispensing)。通过精确控制气压和时间来控制胶量，精度高，适用性广。
- 方式二 (可选): 印章/蘸胶 (Stamping / Pin Transfer)。通过一个“印章”工具从胶盘中蘸取固晶胶，然后转移到基板上。适合高密度、小胶点的应用。
- 胶水类型: 支持银胶 (Silver Epoxy)、绝缘胶 (Non-conductive Epoxy) 等。
- 拾取与贴装系统 (Pick & Place System):
- 拾取工具 (Pickup Tool): 使用橡胶吸嘴 (Rubber Tip) 或钨钢吸嘴 (Tungsten Carbide Tip)，根据晶粒表面特性和尺寸选择。
- 顶针系统 (Ejector System): 从晶圆背面将晶粒顶起，以便拾取。
- 顶针类型: 单针、多针阵列 (Multi-pin ejector)，可根据晶粒大小和易碎性配置。
- 同步顶针 (Synchronized Ejector): 顶针的上升运动与拾取头的下降运动同步，以实现最高速度和最小的晶粒应力。
5. 视觉与对位系统 (Vision & Alignment System)
- 向上看相机 (Up-looking Camera):
- 功能: 用于在拾取晶粒后，对其进行精确定位、角度校正和缺陷检测。
- 对位方式: 模式识别 (Pattern Recognition) 或边缘识别 (Edge Detection)。
- 向下看相机 (Down-looking Camera):
- 功能: 用于识别基板或引线框架上的参考点 (Fiducial Mark)，从而确定精确的贴装目标位置。
- 晶圆相机 (Wafer Camera):
- 功能: 用于晶圆初始对位和读取晶圆图谱 (Wafer Map)，自动跳过被标记为坏点 (Ink Dot / Bad Die) 的晶粒。
6. 物理规格与设施要求 (Physical Specifications & Facility Requirements)
- 设备尺寸 (Dimensions): 约 2.0m (长) x 1.5m (宽) x 2.2m (高) (不含信号塔及其他外设)。
- 设备重量 (Weight): 约 2,500 – 3,000 kg。
- 电力要求 (Power): AC 200-230V, 3相 (3-Phase), 50/60Hz。
- 压缩空气 (Compressed Air): 0.5 – 0.6 MPa (洁净、干燥的空气)。
- 真空要求 (Vacuum): 用于吸嘴拾取晶粒。
7. 可选配置与功能 (Optional Configurations & Functions)
- 第二点胶头 (Second Dispensing Head): 可并行进行点胶操作，进一步提升生产效率。
- 基板预热模块 (Substrate Pre-heating): 对基板进行预热，以改善胶水的流动性和固化特性。
- 晶圆翻转 (Wafer Inverter): 用于处理需要背面识别的晶粒。
- 增强的晶圆图谱功能 (Enhanced Wafer Mapping): 支持更复杂的坏点识别和管理。
- 条形码/二维码读取器 (Barcode/2D Code Reader): 用于物料追溯和生产管理。
总结
ESEC 2008 是一款功能强大、性能卓越的固晶机。它的设计平衡了高速生产和高精度贴装的需求，同时具备处理多种物料的灵活性。虽然是经典型号，但其核心参数在今天看来依然能够满足许多主流半导体封装工艺的要求，特别是在成本效益和稳定性要求高的量产环境中，仍然是极具竞争力的选择。
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