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SPI-System der Extraklasse: die neue ASM ProcessLens

24.11.2021

Die unschlagbare Kombination von Präzision und Geschwindigkeit

Geschwindigkeit oder Präzision. Zwischen diesen beiden Parametern müssen sich Elektronikfertiger aktuell noch entscheiden, wenn sie ein SPI-System an ihrer SMT-Linie einsetzen. Die neue ASM ProcessLens transformiert das „entweder oder“ in ein „sowohl als auch“ auf höchstem Niveau. Durch ein komplett neues HD-Optiksystem wird die Prüfzeit gegenüber herkömmlichen SPI-Systemen bei einer Auflösung von 20 µm im Highspeed-Modus um bis zu 70 Prozent reduziert. Im nur unwesentlich langsameren High-Resolution-Modus werden gar 10 µm erzielt. Damit ist die neue ASM ProcessLens das mit Abstand schnellste und präziseste High-End-Inspektionssystem der Branche.

„Mit der neuen ASM ProcessLens vereint ASM den Bedarf nach höchster Präzision aus dem Semiconductor-Bereich mit den Geschwindigkeitsanforderungen der SMT-Fertigung“, erklärt Jérôme Rousval, ASM Solutions Marketing Manager und Spezialist für SPI-Systeme. „Anwender müssen mit unserem neuen System keine Kompromisse mehr eingehen und produzieren so flexibler, effizienter und produktiver als je zuvor. Nutzen sie dazu die Möglichkeit der Erweiterung zum ersten selbstlernenden SPI-Expertensystem ASM ProcessEngine, haben sie einen fundamentalen Meilenstein hin zu ihrer Integrated Smart Factory erreicht.“

High-Speed meets High-Resolution

Mit der neuen ASM ProcessLens sind Geschwindigkeit und Präzision keine Gegensätze mehr, sondern in einer Maschine vereint: Für die Prüfung eines handelsüblichen Boards mit einer Fläche von etwa 69.000 mm² und mehr als 6.020 Depots benötigt das vollständig neue ASM SPI-System beispielsweise nur noch 3,0 Sekunden im High-Speed- beziehungsweise 3,7 Sekunden im High-Resolution-Modus. Die Auflösungen liegen dabei bei 20 beziehungsweise 10 µm.

Der Abtastbereich der 25-Megapixel-Kamera ist mit 50 x 50 Millimeter (2.500 mm²) um 277 Prozent größer als in der Vorgängerversion mit 4 Megapixel und 30 x 30 Millimeter. Die Anzahl der Mikrospiegel des DLP-Chips (Digital Light Projector) zur Erzeugung der Moiré-Muster wurde für eine vielfach höhere Auflösung von 8 Millionen auf 20 Millionen erhöht und deren Größe dabei in etwa halbiert. Jeder einzelne Spiegel ist elektronisch ansteuerbar, damit die Streifenmuster ohne jegliche Bewegung der Lichtquelle vibrations- und abweichungsfrei projiziert werden können.

Flexibilität und Investitionssicherheit

Die Möglichkeit, zwischen dem Highspeed- und High-Resolution-Modus softwaregesteuert zu wechseln, eröffnet Fertigungen einen erheblichen Zuwachs an Flexibilität. Darüber hinaus gibt dies hohe Investitionssicherheit: Unternehmen sind so auch für künftig geänderte Inspektionsaufgaben gerüstet – ohne aufwendige Rekalibrierungen, Technikereinsätze oder Änderungen an den Prüfprogrammen.

Algorithmen der neuen Generation im Einsatz

Für die Steuerung des DLP-Chips sorgt eine vollständig neue Generation von Algorithmen, mit denen die Moiré-Muster erheblich präziser und schneller generiert werden: Die Zeit für die Stellungsänderung der Spiegel für die Streifenerzeugung liegt nun bei beeindruckenden 16 Mikrosekunden. Prüfprogramme sind dazu jetzt auch zwischen Maschinen und Plattformen austauschbar. Dies betrifft auch wichtige Maschineneigenschaften, beispielsweise die Rotation der Kamera. Werden diese Einstellungswerte zu einer anderen Maschine transferiert, passt die Software diese automatisch an, um die gleiche Güte der Messergebnisse zu gewährleisten.

Akkuratesse bis ins kleinste Detail

Ein weiterer Schwerpunkt lag auf der Weiterentwicklung und Verfeinerung der Steuerungsmechanismen für die akkurate Arbeit im Millisekundenbereich. Vibrationen aus den beweglichen Teilen des Inspektionssystems werden ausgeglichen und die Lichtsteuerung optimal gestaltet, indem Verzögerungen bis zur Entfaltung der vollen Leuchtkraft kompensiert werden. Auch bei der Thermostabilität hat ASM weitere Verbesserungen erzielt. Denn erst wenn alle optischen Elemente von ASM ProcessLens unempfindlich gegenüber thermischen Einflüssen sind, können auch die kleinsten Verzerrungen der aufgenommenen Bilder ausgeschlossen werden. Alle Elemente wurden für die Verlässlichkeitsprüfung im 3D-Druckverfahren hergestellt. Dabei bestand kein Teil die Prüfung, wenn die Zuverlässigkeitsrate unter 99 Prozent lag. Für das optimale Wärmemanagement innerhalb der Maschine wurde auch die Wärmeableitung vollständig neu konzipiert.

Messen was wichtig ist

Der Entwicklung der neuen ASM ProcessLens liegt das jahrzehntelange Know-how von ASM als Marktführer im Semiconductor-Bereich zugrunde. Mehr als 150.000 installierte Visionsysteme weltweit und mehr als 400 Ingenieure, die sich ausschließlich mit dem Thema Vision befassen, sprechen für sich: „Measure what matters“ – ASM ProcessLens versteht, was es misst, weiß die Messwerte zu interpretieren und liefert so alle relevanten Daten für Prozessverbesserungen. Das Ergebnis: die drastische Reduktion von Pseudo-Fehlern, Bedienereingriffen oder Linienstopps. Mit der Möglichkeit der Erweiterung zum System mit künstlicher Intelligenz inklusive autonomer Prozesssteuerung und -optimierung wird ASM ProcessLens zur unverzichtbaren Voraussetzung für die umfassende Automatisierung der SMT-Fertigung in der Integrated Smart Factory.

Best-in-Class Lösungen

Als Technologieführer der Branche bietet ASM ein breites Portfolio an Best-in-Class Produkte. Unsere Lösungen zeichnen sich durch das perfekte Zusammenspiel von Hardware-, Software- und Servicekomponenten aus - leistungsstark, smart und bereit, Ihre Fertigung auf ein neues Niveau zu heben.

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