Präsenz und Ausrichtung von in Fächern eingesetzten IC-Chips

Chips für integrierte Schaltungen (IC-Chips) müssen für die Präsentation in einer Teststation vollständig und mit der richtigen Seite nach oben in Fächer eingesetzt sein.  Wegen der geringen Größe der Objekte ist eine Lösung für präzise Messungen erforderlich, um sicherzustellen, dass jeder Chip in dem dafür vorgesehenen Fach vorhanden und richtig ausgerichtet ist. In diesem Artikel wird erläutert, was der LM Laser-Messsensor bei dieser schwierigen Anwendung leistet.

Abbildung: Präsenz und Ausrichtung von Chips
Die Anwendung: Inspektion von Chips für integrierte Schaltungen (IC-Chips)

In der Halbleiterfertigung werden Chips für integrierte Schaltungen einzeln auf Funktionalität und Leistung getestet. Die IC-Chips werden in ein Fach eingesetzt und so an die Teststation geliefert.   Damit die Testprozesse richtig ausgeführt werden können, müssen die Chips richtig und mit der richtigen Seite nach oben in die Fächer eingesetzt werden. 

Bei dieser Anwendung können diverse Fehler auftreten: kein Chip im Fach, Chip sitzt schief im Fach (wodurch eine geringe Höhendifferenz entsteht), zwei Chips wurden in ein Fach eingesetzt oder ein Chip wurde mit der falschen Seite nach oben in das Fach eingesetzt.  Für die Erkennung dieser Fehler sind häufig mehrere Sensoren erforderlich.  Allerdings ist in Teststationen kein Platz für große Bildverarbeitungssysteme oder für viele Sensoren.  Hinzu kommt, dass sich die Fächer mit den Chips schnell bewegen. Ihre Verfolgung ist daher für viele Sensoren schwierig. Um optimalen Maschinendurchsatz zu gewährleisten, muss darum eine HighSpeed-Messlösung her. 

Die Lösung: Präzise Lasermessung

Der LM Laser-Abstandssensor von Banner Engineering kontrolliert zuverlässig mehrere Zustände mit einem kompakten Gerät und kann sowohl die Präsenz als auch die Ausrichtung von Chips überprüfen.  Zusätzlich kann der LM mit seiner Abtastrate von 4 KHz (0,25 ms) diese HighSpeed-Anwendung mit ihren schnellen Teilebewegungen zuverlässig bewältigen.  

Mehrere Zustände mit einem kompakten Gerät überprüfen

Der LM Präzisionssensor kann für die Erkennung von Objekten in einem bestimmten Abstand programmiert werden.   Wenn der Sensor den richtigen Abstand misst, bedeutet dies, dass ein Chip im Fach vorhanden ist und darin richtig sitzt. Wenn die Abstandsmessung kleiner als erwartet ausfällt, bedeutet dies, dass zwei Chips übereinander in das Fach eingesetzt wurden. Ist der Abstand größer als erwartet, weist dies auf einen fehlenden Chip hin. Dank einer Auflösung von 0,004 mm und einer Linearität von +/-0,06 mm kann der LM außerdem sehr kleine Abstände messen, die sich ergeben, wenn ein Chip zwar vorhanden ist, aber leicht schräg im Fach sitzt (also nicht vollständig abgelegt wurde).

Der LM bietet außerdem den dualen TEACH-Modus.  Bei diesem Modus misst der Sensor sowohl Abstand als auch Lichtintensität.  Das bedeutet, dass der Sensor nicht nur erkennen kann, wenn das Objekt innerhalb eines bestimmten Abstands vorhanden ist, sondern auch, wenn es eine bestimmte Lichtmenge an den Empfänger zurücksendet. Auf diese Weise kann der LM ermitteln, ob ein IC-Chip mit der richtigen Seite nach oben eingesetzt wurde, denn eine Seite des Chips ist etwas dunkler gefärbt als die andere.  Die Intensität des an den Empfänger des Sensors zurückgesendeten Lichts ist niedriger, wenn der Chip mit der dunklen Seite nach oben liegt.

In einer Anwendung wie dieser würden normalerweise mehrere Sensoren benötigt: einer zum Messen der Veränderungen beim Abstand und einer zur Kontrasterfassung.  Der LM hingegen kann alle diese Zustände mit einem einzigen zuverlässigen, kompakten Gerät erfassen (fehlende, doppelte, schief sitzende und auf dem Kopf liegende Chips).  

Zuverlässige Ergebnisse mit unvergleichlicher Wärmestabilität

Zusätzlich zur Messung mehrerer Zustände mit einem Gerät bietet der LM außerdem eine herausragende Wärmestabilität. Das ermöglicht zuverlässige Inspektionen unabhängig von Schwankungen der Umgebungstemperatur, die die Präzision anderer Sensoren beeinträchtigen würden.  Eine Temperaturveränderung um wenige Grad kann den Messfehler anderer Sensoren bereits verdoppeln.  Der LM bietet hingegen einen Temperatureffekt von nur +/-0,008 mm/°C. Dadurch bleibt der Sensor präzise und liefert unabhängig von Veränderungen der Außentemperatur zuverlässige Messungen. 

Vorteile der Laser-Messsensoren der Bauform LM

Hohe Präzision

Die hohe Präzision des LM sorgt dafür, dass Teile die Toleranzen mit weniger Fehlern erfüllen. Dank seiner Auflösung von 0,004 mm kann der Sensor selbst minimale Veränderungen im Abstand erkennen.  Weitere Informationen über die Spezifikationen für die Lasermessung und ihre Anwendung bei der Auswahl eines Sensors 

Schnelle Ansprechzeit

Eine schnelle Ansprechzeit von 0,5 ms und eine Abtastrate von 0,25 ms bedeuten, dass der LM Sensor bei schnell drehenden Teilen präzise Messungen liefert. 

Bewährte Stabilität

Die LM Sensoren sind wärmestabil gebaut und somit unempfindlich gegen Temperaturveränderungen. Dank ihrer stabileren Bauweise bieten sie auch in schwierigsten Umgebungen höchste Präzision. Der LM hat einen minimalen Temperatureffekt von nur +/-0,008 mm/°C.  Dies ist für Hochpräzisionsanwendungen besonders wichtig, denn eine Temperaturveränderung um wenige Grad kann den Messfehler anderer Sensoren bereits verdoppeln.

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