用于定位和检测半导体生产中超细导线的 2D 摄像机
接线精度达到微米级
焊线是半导体生产中的一个关键工序。直径为 15 至 75 微米的极细导线用于在半导体芯片和其他元件之间建立微小的电气连接。键合丝之间的距离通常小于 100 微米。任何偏差,无论多小,都可能导致连接错误。因此,线键合需要最高的精度,是生产高性能电子产品的基础,这些产品被广泛应用于各种不同的领域。奥地利布劳瑙的 F&S BONDTEC 半导体有限公司利用 IDS Imaging Development Systems GmbH 公司的工业相机进行图像处理技术,以精确测定导线位置并保证质量。
应用
可提供不同自动化程度的焊线机。使用手动设备时,必须先手动接近每个接合位置,然后才能进行相应的连接。半自动机器会在第一次接合后自动定位金属丝,以形成金属丝桥。全自动机器使用结构识别系统来确定芯片的位置。在这里,所有线桥的生产都是完全自动化的。工人只需偶尔更换绑扎机上的电线或工具,并负责装载和卸载。
F&S Bondtec 使用 IDS 工业相机对生产过程中的各种任务进行图像处理,特别是 56i 系列的半自动设备和 86 系列的自动焊线机。"我们的键合线将先前放置的微芯片或其他元件与印刷电路板上的不同接触点连接起来,为芯片注入了活力。然而,在上游工序中可能会出现部件位置不准确的情况。F&S Bondtec 总经理兼首席技术官 Johann Enthammer 解释说:"我们的机器必须使用 IDS 摄像机图像和我们自己的图像识别软件来确定这些位置误差,并相应地更新接线位置。
对于每种粘接工艺,还必须事先对参数进行编程,如超声波振幅、力、时间或设置粘接桥的运动顺序。在创建这些程序时,也会使用摄像机的馈送图像。例如,您可以拖动实时图像中的电线并改变其位置。也可以通过点击图像来调整轴线。
在软件方面,这家奥地利公司依赖于专门开发的图像识别库,该库可用于位置/像素映射、灰度检测和边缘检测等。
粘接连接的目视评估
Johann Enthammer 解释说,粘合过程完成后,就可以再次使用相机:"焊接完成后,操作员可通过摄像头图像对焊丝粘接情况进行目视检查。其中包括对粘合桥的位置和形状进行评估。因此,在粘接过程中,相机图像的功能不止一个"。
每个系统使用 1 至 7 台工业相机。根据类型的不同,它们可以是结构特别紧凑、价格特别低廉的 uEye XCP 型号。它们的尺寸仅为 29 x 29 x 17 毫米,是配备 C 型卡口的最小 IDS 外壳相机,采用全封闭压铸锌外壳。它们采用螺旋式USB micro-B连接头,兼容视觉标准(U3V / GenICam),可以大大简化与图像处理系统的集成工作。F&S Bondtec 还使用 uEye CP 摄像机。凭借内置的用于缓冲图像序列120M图像内存,这些相机功能非常强大并自带像素预处理功能,因此非常适合这样的多摄像头系统。用户可以从大量现代 CMOS 传感器中进行选择。此外,它们还拥有 29 x 29 x 29 毫米的小巧外壳。
选择相机
在选择相机时,小巧的机型设计和大量适用于 C 卡口镜头的不同传感器是重要的标准,低温开发也是如此。不过,免费的 IDS peak 软件开发包也至关重要,其中包含操作和编程摄像机所需的所有编程接口和软件工具。它提供简单易懂的便捷函数,确保您在使用IDS工业相机时获得直观的编程体验、快速轻松的调试以及丰富应用选项。
Johann Enthammer 证实了这一点:"驱动程序的运行非常稳定。易于编程的应用程序接口和运行软件的即插即用功能令我们信服。这是因为我们的系统有许多不同的使用案例,可以通过应用程序接口顺利实现。我们的机器最多可配备七个不同的粘接头。每台摄像机都可以集成不同的 IDS 摄像头"。
“易于编程的应用程序接口和运行软件的即插即用功能令我们信服。因为我们的系统有许多不同的用例,可以通过应用程序接口顺利实现。”
应用前景
F&S Bondtec 的焊线机可确保半导体生产中的稳定连接。在集成图像处理技术的帮助下,系统的制造质量和生产率可以进一步提高,并避免出现废品。与此同时,摄像机也为操作人员的工作提供了便利。除标准产品外,该公司还开发了同样使用人工智能模型的特殊机器和客户特定软件解决方案。"Johann Enthammer 说:"我们肯定会看到人工智能在未来应用中的巨大潜力。特别是与人工智能相结合,图像处理开辟了全新的潜力,尤其是在效率、精度和质量方面。得益于 IDS 广泛的产品组合,可以为每种应用找到合适的 "眼睛"--实现微米精度的结果。
F&S BONDTEC Semiconductor GmbH
F&S Bondtec 的业务覆盖全球台式粘合剂和测试仪领域,并提供各种生产和测试设备。它延伸到台式微型工厂,在一个机器底座上集成了所有的焊线工艺和测试方法。自 1994 年公司成立以来,已有数千台焊线机和焊线测试仪出厂,并在世界各地的许多实验室、开发部门、试验生产线和生产设施中投入使用。