剛剛落幕的SPS廣州國際智能制造技術(shù)與裝備展覽會(huì),機(jī)器視覺、工業(yè)自動(dòng)化與半導(dǎo)體制造領(lǐng)域再次成為行業(yè)關(guān)注焦點(diǎn)。
在半導(dǎo)體封測(cè)、功率器件制造、精密點(diǎn)膠、晶粒分選等高速工藝環(huán)節(jié)中,高速相機(jī)(High-Speed Camera),作為"時(shí)間的顯微鏡",能夠以數(shù)千至數(shù)萬幀每秒的速度記錄工藝設(shè)備動(dòng)作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)細(xì)節(jié),使工程師可以“看見肉眼無法捕捉的瞬間”。
作為國內(nèi)高速相機(jī)頭部廠商,千眼狼(Revealer)高速相機(jī)近年來在半導(dǎo)體封測(cè)行業(yè)積累了眾多典型應(yīng)用案例,助力半導(dǎo)體制造提升效率。
案例1:晶粒編帶工藝分析
編帶機(jī)吸頭抓取晶粒并進(jìn)行定位打標(biāo)是半導(dǎo)體封測(cè)的關(guān)鍵工序。吸頭完成晶粒吸附、卡爪完成定位、打標(biāo)機(jī)構(gòu)完成字符動(dòng)作往往發(fā)生在毫秒級(jí),而且晶粒尺寸常見在0.5 mm級(jí)別?,F(xiàn)場(chǎng)工程師真正的需求并不是拍到畫面,而是要看清動(dòng)作先后、接觸瞬間、偏移來源,并據(jù)此橫向?qū)Ρ炔煌放圃O(shè)備的機(jī)構(gòu)差異,提出改進(jìn)措施。

在這類工位,高速相機(jī)憑借足夠高得幀率把“瞬間”拉長,把吸頭接觸晶粒、晶粒被帶起、卡爪加持定位、打字符機(jī)構(gòu)壓下及回彈的全過程連續(xù)記錄,并能在狹窄空間完成快速布設(shè)與微距成像。千眼狼(Revealer)M230 Pro高速相機(jī)憑借迷你緊湊的機(jī)身,3000 fps采集幀率,搭配增倍鏡與微距鏡頭的方案可有效勝任此類微距成像任務(wù),助力現(xiàn)場(chǎng)工程師把靠經(jīng)驗(yàn)猜測(cè)的“機(jī)構(gòu)問題”變成可復(fù)盤、可對(duì)比、可量化討論的“影像證據(jù)”。當(dāng)動(dòng)作細(xì)節(jié)可視化后,工程師們能更快定位誤差來自夾持、定位還是打標(biāo)環(huán)節(jié),減少反復(fù)試錯(cuò)時(shí)間,形成改進(jìn)閉環(huán),支撐設(shè)備優(yōu)化與工藝穩(wěn)定性提升。

在半導(dǎo)體封測(cè)編帶工序里,高速相機(jī)通過毫秒級(jí)影像記錄設(shè)備機(jī)構(gòu)動(dòng)作細(xì)節(jié),使工程師可視化分析吸附、定位與打標(biāo)過程,是提升設(shè)備調(diào)試效率的重要工具。
案例2:錫膏焊接過程監(jiān)測(cè)
連接器相關(guān)工藝中,錫膏放置的穩(wěn)定性直接關(guān)聯(lián)良品率。當(dāng)焊點(diǎn)異常出現(xiàn)時(shí),工程師需要判斷問題究竟來自機(jī)械手臂軌跡偏差、取放時(shí)序錯(cuò)位,還是錫膏在放置瞬間發(fā)生滑移、拉絲或位置偏離。

高速相機(jī)通過高幀率,把“取-放-離開”這一瞬間完整記錄下來,供工程師逐幀復(fù)盤:機(jī)械手末端是否存在抖動(dòng),錫膏落點(diǎn)是否到位,離開時(shí)是否帶出拉絲。千眼狼(Revealer)NEO Mini 06M高速相機(jī)具備6000 fps采集幀率、小體積、易夾裝與高感光度特征,助力工程師們不用反復(fù)停機(jī)拆檢,通過高速影像快速確認(rèn)問題時(shí)刻,“看見”錫膏形態(tài)與放置軌跡,為參數(shù)速度、加速度、氣壓、離開路徑等提供調(diào)整迭代證據(jù),減少無效調(diào)參,降低返工成本。

半導(dǎo)體電子焊接和錫膏放置工藝中,高速相機(jī)能夠通過高幀率記錄機(jī)械手動(dòng)作與材料形態(tài)變化,幫助工程師準(zhǔn)確判斷焊接異常原因。
案例3:晶粒分選頂針動(dòng)作分析
晶粒分選設(shè)備,頂針頂出與吸頭吸取配合非常敏感。產(chǎn)線遇到的問題是偶發(fā)的吸取失敗、晶粒姿態(tài)異?;蚱茡p,工程師需要判斷頂針頂出高度是否穩(wěn)定、頂出時(shí)序是否漂移、吸頭接觸是否過深或過淺。這些動(dòng)作發(fā)生極快,需借助高速相機(jī)同步記錄頂針頂出與吸頭動(dòng)作,讓頂針開始頂出、達(dá)到峰值、晶粒姿態(tài)變化、吸頭接觸與帶走的瞬間都能逐幀確認(rèn)。千眼狼(Revealer)M220 Pro高速相機(jī)捕捉的動(dòng)作序列圖像可轉(zhuǎn)化為量化判斷(如頂出高度的漂移趨勢(shì))的數(shù)據(jù)支撐,助力客戶更早、更準(zhǔn)確識(shí)別維護(hù)信號(hào),同時(shí)也能助力工藝團(tuán)隊(duì)把吸頭、頂針、時(shí)序等問題拆分定位,避免把復(fù)雜問題誤判為單一原因。

在半導(dǎo)體晶粒分選設(shè)備中,高速相機(jī)能夠記錄頂針頂出與吸頭抓取的毫秒級(jí)配合過程,是分析吸取異常和設(shè)備維護(hù)的重要工具。
案例4:點(diǎn)膠拉絲工藝優(yōu)化
封裝點(diǎn)膠工序里,拉絲、飛濺、斷絲等現(xiàn)象往往導(dǎo)致外觀缺陷或可靠性風(fēng)險(xiǎn)。現(xiàn)場(chǎng)工藝工程師們需要了解拉絲是何時(shí)開始,與氣壓/速度的關(guān)系是什么,不同參數(shù)下膠體形態(tài)如何變化。點(diǎn)膠過程發(fā)生時(shí)間極短,且設(shè)備空間狹窄,架設(shè)困難,千眼狼(Revealer)M Pro高速相機(jī)機(jī)身迷你且緊湊,適合布設(shè)在空間狹窄的點(diǎn)膠設(shè)備內(nèi)部,通過適配工位的支架與XYZ微調(diào)機(jī)構(gòu),標(biāo)準(zhǔn)化布設(shè)與點(diǎn)膠工位,以2000 fps速率記錄點(diǎn)膠拉絲全過程,讓工程師們能夠在同一工位、同一視角下對(duì)比不同氣壓條件的點(diǎn)膠拉絲差異,快速鎖定導(dǎo)致拉絲的關(guān)鍵變量,建立參數(shù)窗口,準(zhǔn)確判斷噴嘴狀態(tài)、壓力波動(dòng)與運(yùn)動(dòng)曲線是否異常,從而減少試錯(cuò)時(shí)間、降低點(diǎn)膠機(jī)頻率,提升工藝一致性。

在半導(dǎo)體封裝點(diǎn)膠工藝中,高速相機(jī)能夠記錄膠體噴出與拉絲的高速變化過程,為點(diǎn)膠參數(shù)優(yōu)化提供可視化依據(jù)。
附:千眼狼(Revealer)高速相機(jī)在半導(dǎo)體行業(yè)的優(yōu)勢(shì)
針對(duì)半導(dǎo)體設(shè)備應(yīng)用場(chǎng)景,工業(yè)高速相機(jī)需要具備:
●高幀率(2000 fps甚至5000 fps以上)
●微距拍攝能力
●緊湊結(jié)構(gòu)
●靈活安裝與補(bǔ)光
千眼狼(Revealer)高速相機(jī)在產(chǎn)品形態(tài)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上針對(duì)工業(yè)現(xiàn)象進(jìn)行優(yōu)化:
●集成式工控機(jī)
●XYZ三向微調(diào)滑臺(tái)
●工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)快速部署結(jié)構(gòu)
●近距離補(bǔ)光設(shè)計(jì)
上述特點(diǎn)使其在半導(dǎo)體封測(cè)、電子制造、自動(dòng)化設(shè)備調(diào)試等場(chǎng)景中具有良好的適配性。

隨著半導(dǎo)體設(shè)備速度與精度不斷提升,越來越多關(guān)鍵工藝發(fā)生在毫秒級(jí)。高速相機(jī)通過高幀率記錄設(shè)備動(dòng)作與材料變化,成為“工藝分析工具”,在封測(cè)、點(diǎn)膠、分選及焊接等環(huán)節(jié)中的應(yīng)用將越來越廣泛,助力工程師們更加高效地調(diào)試封測(cè)設(shè)備,優(yōu)化工藝參數(shù)。
轉(zhuǎn)自:中華網(wǎng)
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