创新的成像系统与AVT数码相机测量微观键合线连接无与伦比的精度。
两个AVT Guppy相机进行平行检查
图片由Allied Vision Technologies GmbH提供
键合线是一种只有几微米厚的金属线，用于微电子领域的连接。通过所谓的“球-楔键合”或“楔-楔键合”工艺，用超声波对金属丝进行机器焊接。焊接的质量以及焊脚的形状对整个电气部件的功能至关重要。如果一个键连接缺失或有缺陷，整个产品就会失效。
对于为汽车行业提供传感器的制造商来说，这样的风险是完全不可接受的，因为他们的产品往往能实现安全功能。因此，一家领先的传感器技术供应商委托SMD生产技术(SMD- pt)和WENO两家公司开发一套测试系统，可以检查每个传感器上的每一根单键合线。自1982年以来，WENO一直致力于开发工业自动化系统，并为客户提供精密零件的委托生产服务。此外，SMD-PT利用AlfaVis软件进行评价，用于图像记录以及特殊照明系统的开发。
技术挑战:千分尺范围的精度
在传感器上，将30 μ m的铝线(直径60 ~ 80 μ m的人发线)焊在芯片上和金垫上。焊接后的焊丝高度约为10-15µm，根据规格，其宽度或变形量为35µm ~ 60µm。容差一般在+/- 2-4 μ m范围内。考虑到这些参数，技术挑战变得清晰起来:在此订单之前，市场上还没有能够确保精度低于100µm的成像系统。
WENO而且SMD-PT开发了一个系统来满足这些需求:精密检测系统，一个独特的测试设备，提供最高的精度在市场上迄今为止。
对于测量，传感器放置在10×8矩阵的基板上，这样就可以在单个测试程序中测试80个传感器。根据不同的设计，每个传感器都装载了18到26条跨接线，这些跨接线同时显示“源”和“目的”的位置。
µ精密系统
图片由Allied Vision Technologies GmbH提供
平行测试程序与两个摄像头
平板被水平送入由两个轴组成的测试室，数码相机和它们的照明装置在平板上移动。该系统共配置3个摄像头。位置修正发生在通过第一个相机，使用基准标记校准板的位置，这很容易偏离从一个测量程序到下一个，在测试室。利用确定的信息，对其余两个相机的定位机制进行校准。这些相机在2000多个测试位置上从两个不同的传感器捕捉并行图像，这些位置通过机械方式进行最高精度的切换。
使用的相机是孔雀鱼f - 146 b来自Allied Vision Technologies的单色模型。Guppy F-146是一种特别小的火线相机，用于工业检查应用。它配备了140万像素的CCD传感器，全分辨率为17.7 fps。两个检查相机都配备了远心测量镜头。借助专门为此设计的LED照明装置，增加了焊接/点焊与背景之间的对比度。
不用显微镜的显微镜检查
捕获的图像被限制在500×700像素的AOI(兴趣区域)范围内，提供大约的分辨率。0.8 μ m /像素。然后使用基于矩阵成像库的软件进行评估，该软件也为该应用程序专门编程。
每根导线在两个连接点之间形成一条弧。在这个弧形的背面，会产生一个软件能够识别的光线反射。利用这些信息，计算和测试导线的完整性。反射的形状和位置提供了关于弧高的进一步信息。最后，该软件对焊点图像进行分析，并利用几何图形计算出精度最高的焊点尺寸。并测量了点焊与尾部之间的间隙。
由于巧妙的照明概念和专利软件的结合，μ -Precision是唯一已知的系统，在单一的常规成像系统中达到这样的精度。
所有的数据都被记录下来，并分配给每个单独的组件，以实现可追溯性。在测试周期结束时，机器在压敏显示屏上显示测量板的矩阵:在8×10网格中，无错误的组件显示为绿色表面，而有缺陷的组件显示为红色区域。如果操作人员按下红色区域，他/她将访问有缺陷部件的图像集合，并可以查找缺陷的原因。一个有缺陷的接触就足以使整个部件报废。
AVT支持可减少25%的循环时间
Jürgen Kemenas, SMD-PT所有者+ WENO营销+销售经理，与WENO合作开发了µ-Precision系统。从Allied Vision Technologies公司挑选数码相机给他带来了回报。他说:“我已经和Guppy以及AVT的Guppy PRO相机合作多年了。”“我很了解它们，长期以来，它们的质量和可靠性一直很好。”
然而，成功的真正关键并不是相机，而是软件连接和AVT应用工程团队的技术支持:“我们已经掌握了最大的技术挑战，即用我们的成像系统精确地测量键接线连接，这是以前从未实现过的，”Kemenas回忆说。“但问题是，这还不够快。”一个测量周期持续8分钟，而客户的规格表预计最多6分钟。“在我们努力加快进程的过程中，我们转向了AVT支持。他们以另一个SDK的形式提供了解决方案。AVT工程师推荐了全新的VIMBA驱动程序，并支持我们将其集成到我们的应用程序中。”
使用新驱动器，他们实现了6分钟以下的周期时间，并满足了客户的要求。此后，该系统已成功用于德国知名汽车制造商的传感器质量保证。“很多公司都能提供一款功能正常的数码相机;但是你将不得不花很长时间和努力去寻找比AVT更有能力和更有帮助的技术支持，”Jürgen Kemenas愉快地报告说。“一流的服务质量是我坚持使用AVT相机的关键原因，我也会向任何人推荐它们。”
如需更多资料，请浏览:www.alliedvisiontec.com
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