Mikrometer genau verdrahtet - Artikel in der Technischen Rundschau
Drahtbonder gibt es mit verschiedenen Automatisierungsgraden.
Bei manuellen Geräten muss jede Bondposition händisch angefahren werden, bevor die entsprechenden Verbindungen gesetzt werden können. Semi- Automaten positionieren den Draht nach dem ersten Bond automatisch, um eine Drahtbrücke zu erstellen. Vollautomatische Maschinen verwenden ein Strukturerkennungssystem, um die Position der Chips zu bestimmen. Hier erfolgt die Herstellung aller Drahtbrücken vollständig automatisch.
Die Arbeitskra muss am Bonder nur gelegentlich den Draht oder das Werkzeug wechseln und sich um das Be- und Entladen kümmern.
Bildverarbeitung sorgt für «lebendige» Chips
Speziell bei den Halbautomaten der Serie «56i» und den automatischen Drahtbondern der Serie «86» nutzt F&S Bondtec Bildverarbeitung mit IDS-Industriekameras für unterschiedliche Aufgaben des Fertigungsvorgangs.
«Unsere Drahtbonds verdrahten zuvor platzierte Mikrochips oder andere Komponenten mit verschiedenen Kontaktstellen
auf Leiterplatten und hauchen den Chips Leben ein.
Bei den vorgelagerten Prozessen können aber Lageungenauigkeiten der Bauteile entstehen. Unsere Maschinen müssen diese Lageungenauigkeiten mittels des IDS-Kamerabildes und der eigenen Bilderkennungsso ware ermitteln und dementsprechend die Drahtbondpositionen aktualisieren», so Johann Enthammer, Geschä ftsführer und CTO bei F&S Bondtec.
Für jeden Bondprozess müssen ausserdem im Vorfeld Parameter, wie Ultraschallamplitude, Kraft , Zeit oder der Bewegungsablauf beim Aufbau der Bondbrücken, programmiert werden.
Beim Erstellen dieser Programme wird ebenfalls das Einzugsbild der Kamera verwendet.
Dabei kann beispielsweise im Livebild ein Draht gezogen und dessen Position verändert werden.
Durch einen Klick ins Bild lassen sich darüber hinaus die Achsen anpassen.
So wareseitig setzt das österreichische Unternehmen auf eine eigens entwickelte Bilderkennungslibrary, die beispielsweise mit Positions-/PixelMapping, Graustufenerkennung und Kantenerkennung arbeitet.
Nach Beendigung des Bondvorgangs kommt die Kamera erneut zum Einsatz, wie Enthammer erläutert: «Die Drahtbonds werden nach der Verschweissung vom Bedienenden visuell über das Kamerabild kontrolliert. Dabei werden unter anderem Lage und Form der Bondbrücken bewertet. Das Kamerabild hat somit mehr als nur eine Funktion während des Bondingprozesses.»
Zwischen einer und sieben Industriekameras kommen dabei pro Anlage zum Einsatz. Je nach System können dies die besonders kompakten «uEye XCP»-Modelle sein.
Mit 29 × 29 × 17 Millimetern sind sie die kleinsten IDSGehäusekameras mit C-Mount und besitzen ein komplett geschlossenes Zinkdruckgussgehäuse. Ihr verschraub barer USB-Micro-B-Anschluss und die Kompatibilität mit dem Vision Standard (U3V GenICam) vereinfachen die Integration.
Ausserdem nutzt F&S Bondtec «uEye CP»-Kameras. Die winzigen Kraft pakete bieten eine maximale Funktionalität
mit umfangreicher Pixelvorverarbeitung und eignen sich dank des internen 120 MB Bildspeichers zum Zwischenspeichern
von Bildsequenzen auch perfekt für Multikamerasysteme.
Anwendende können aus einer großen Anzahl moderner CMOS-Sensoren wählen.
Auch sie weisen mit Massen von nur 29 × 29 × 29 Millimetern ein kompaktes Gehäuse auf.
Die kleine Bauform der Modelle sowie die Anzahl verschiedener Sensoren für C-Mount-Objektive waren wichtige Kriterien bei der Kameraauswahl, ausserdem die geringe Temperaturentwicklung. Entscheidend war aber auch das kostenfreie So ware-Development- Kit «IDS peak» mit allen Programmierschnittstellen und So ware-Tools, die für Betrieb
und Programmierung der Kameras notwendig sind.
Ausblick
Die Drahtbonder von F&S Bondtec sorgen für stabile Verbindungen in der Halbleiterfertigung.
Mithilfe von integrierter Bildverarbeitung lässt sich die Herstellungsqualität sowie die Produktivität der Anlagen zusätzlich steigern und Ausschuss vermeiden.
Gleichzeitig erleichtern die Kameras den Bedienenden die Arbeit.
Zusätzlich zu den Standardprodukten entwickelt das Unternehmen Sondermaschinen sowie kundenspezi fische
So ftwarelösungen, bei denen auch KI-Modelle zum Einsatz kommen. «Für die Zukun sehen wir auf jeden Fall sehr viel Potenzial für die Anwendung von künstlicher Intelligenz in unseren Applikationen», so Enthammer abschliessend.
Gerade in Verbindung mit KI erö fnet die Bildverabeitung ganz neues Potenzial, besonders in Bezug auf E fzienz, Präzision und Qualität.
