Ver. Alinear. Colocar.

En primer lugar, las cámaras se utilizan para capturar marcas de referencia globales para la alineación aproximada y para determinar la posición aproximada del sustrato en el sistema de coordenadas de la máquina. A continuación, estos datos de posición se transmiten al sistema de control de movimiento, que permite un control de movimiento de alta precisión sobre esta base, con una precisión de repetición de las coordenadas de aproximadamente ±1 µm.

Tras una cualificación satisfactoria, los chips se alinean y transfieren con la máxima precisión. Para el ajuste fino, las cámaras capturan ahora marcas de referencia y permiten así la alineación submicrométrica del sustrato en tiempo real y, en caso necesario, la corrección dinámica de la rotación. Los datos de alineación determinados se transfieren al sistema de control de movimiento, que ajusta la posición y el ángulo de la platina en consecuencia para colocar cada micro LED exactamente en la posición objetivo. Con un rendimiento de hasta 10 millones de chips por hora, el sistema combina la máxima precisión con una alta eficiencia de procesamiento, un KPI decisivo para la producción en serie escalable.

A continuación se realiza una inspección en línea: La cámara se desplaza automáticamente a la posición correspondiente para que el operario pueda realizar una comprobación visual directamente durante el proceso, por ejemplo, con respecto a la alineación correcta, posibles inclinaciones, daños físicos o errores de colocación.

Tecnología de cámaras para tareas complejas de procesamiento de imágenes

Las cámaras USB 3 uEye CP de IDS son los ojos de la máquina de soldadura láser uLED. Dos cámaras U3-3800CP-M-GL Rev.2.2 integradas realizan varias tareas en el proceso:

• Inspección de obleas donantes: Detección de defectos como grietas o falta de chips para seleccionar sólo micro LED funcionales.
• Alineación y colocación: Identificación de marcas y puntos de referencia en sustratos y troqueles, con transmisión de coordenadas precisas al sistema de movimiento para un posicionamiento exacto.
• Control posterior: Verificación de la colocación de las virutas con respecto a la posición, la inclinación y la integridad.
• Reparación y reelaboración: Soporte de sistemas pick-and-place para la sustitución selectiva de chips individuales.

"Las imágenes de altísima resolución con muy bajo ruido captan incluso los detalles más sutiles", subraya Damien Wang, Area Sales Manager APAC South East de IDS. El modelo de cámara integrada se basa en el sensor Sony STARVIS CMOS IMX183 con rolling shutter con una resolución de 20,44 MP (5536 × 3692 px) y un tamaño de píxel de 2,4 µm. Esto significa que la cámara ofrece hasta 19,8 imágenes por segundo y es ideal para tareas de inspección exigentes.

Aplicación 2: HBM die bonding con cámaras USB 3 uEye CP de 12 MP

El segundo sistema, la HBM High-Accuracy Die Bonder de la serie MCB, está diseñado para el envasado de semiconductores de última generación, en particular para memorias de gran ancho de banda (HBM), en las que varios chips se apilan verticalmente. La precisión micrométrica es crucial.

Rendimiento de los sensores para una unión precisa

La U3-3890CP Rev.2.2 utiliza el sensor CMOS Sony IMX226 rolling shutter de 12 MP (4000 × 3000 px) y 1,85 µm de tamaño de píxel. Se caracteriza por una excepcional sensibilidad lumínica y bajos valores de ruido. A máxima resolución, es posible alcanzar hasta 33,2 fps, lo que resulta perfecto para procesos rápidos y precisos. Gracias a la integración de la cámara IDS, el sistema ofrece una gran precisión de repetición y estabilidad del proceso a largo plazo, lo que resulta ideal para aplicaciones complejas de envasado en 2,5D y 3D.

Visión artificial para la producción de semiconductores de alta precisión: uEye CP de IDS

Ambos sistemas de última generación del fabricante taiwanés apuestan por la serie uEye CP de IDS: cámaras industriales compactas (29 × 29 × 29 mm) con una carcasa de magnesio resistente, interfaz USB3 Vision y sensores CMOS Global o Rolling Shutter de la serie Sony STARVIS. Gracias a la retroiluminación (BSI), proporcionan imágenes nítidas y de bajo ruido incluso con poca luz, lo que resulta crucial para detectar las características estructurales más finas, los contactos de soldadura y las posiciones de los chips en el rango submicrométrico.

Un requisito clave para las cámaras es que la rápida frecuencia de imagen y la latencia mínima garanticen una interacción perfecta con los sistemas de control de movimiento y proporcionen datos de imagen en tiempo real para realizar ajustes rápidos. También impresionan por su alta fiabilidad y están diseñadas para un funcionamiento continuo 24 horas al día, 7 días a la semana, un factor decisivo en la producción de semiconductores. En modo de espera, el consumo de energía se reduce al mínimo en modo inactivo, lo que contribuye a la eficiencia energética y convierte a las cámaras industriales en una solución respetuosa con el medio ambiente para un uso a largo plazo.

Con el completo software SDK de IDS, las cámaras pueden integrarse y calibrarse fácilmente in situ, un requisito importante para la eficiencia y la precisión en entornos de producción automatizados.

Beneficio para el cliente: Precisión escalable y mayor eficacia

Gracias a la integración de la tecnología de cámaras IDS en ambas plataformas, Micraft Systems Plus pudo aumentar significativamente la precisión, repetibilidad y fiabilidad del proceso. Se han reducido los índices de error, se han acortado los tiempos de preparación y se ha mejorado la eficacia general de la producción, lo que supone una clara ventaja competitiva para los clientes de los sectores de micro LED y envasado de semiconductores de gama alta.

Ambos sistemas ya se utilizan en los principales fabricantes de productos electrónicos de Taiwán y otros mercados asiáticos, y se consideran ejemplos de buenas prácticas de integración de la tecnología de cámaras alemana en soluciones de producción de vanguardia para micro LED y semiconductores.

Perspectiva

El mercado de la automatización de precisión evoluciona rápidamente, y con él los requisitos que deben cumplir las cámaras industriales modernas. "Ahora más que nunca, nuestros clientes exigen soluciones de alta resolución, compactas y absolutamente fiables", afirma Damien Wang. La tendencia hacia una mayor resolución, en particular, está impulsando la innovación: Las imágenes nítidas y detalladas son esenciales para las tareas de automatización complejas. Al mismo tiempo, el rendimiento estable es un requisito básico, incluso en condiciones de funcionamiento difíciles. "Muchas aplicaciones requieren un funcionamiento continuo e ininterrumpido. Por eso nos centramos cada vez más en cámaras que funcionen de forma fiable incluso en condiciones exigentes", subraya el jefe de proyecto responsable de Micraft Systems Plus. Otra tendencia es la miniaturización progresiva. Las cámaras industriales con diseños compactos son cada vez más importantes, ya que el espacio en los sistemas modernos suele ser limitado sin comprometer el rendimiento.

Para tener en cuenta esta evolución, la cartera de productos se amplía sistemáticamente y se adapta a los crecientes requisitos técnicos.