Die Effektivität einer Halbleiterfertigung hängt auch vom Testhandling ab. Nicht nur Präzision ist hier gefragt, auch auf den Durchsatz kommt es an. Aetrium hat mit „Turred Based“ eine Methode entwickelt, mit der Halbleiterbauelemente innerhalb der Handler-Serie 8832 mit einem hohen Durchsatz zu den einzelnen Stationen bewegt werden können.
Wolfgang Klein, Synatron, Hallbergmoos
Unter dem Ausdruck „Turret Based“ verbirgt sich eine speziell entwickelte Methode, um Halbleiterbausteine innerhalb der Handler-Serie 8832 von Aetrium (Bild 1) zu den einzelnen Stationen zu bewegen. Hierzu wird ein mit insgesamt 32 Pick-Up-Heads bestückter Revolverkopf eingesetzt. Dieses Prinzip zeichnet sich dadurch aus, dass keine weitere Übergabe der Bausteine für den Transport durch den Handler nötig ist. Ein Baustein, der von einem Pick-Up-Head aufgenommen wurde, wird auch von diesem in das Transportband (Tape & Reel) abgelegt.
Die Bausteine (SOT23, SC70, SOT89 oder ähnliche sowie MLF 1 x 2 mm oder größer) werden dem Handler als Schüttgut zugeführt. Mit Hilfe eines Vibrationswendelförderers (Vibration Bowl) werden die Bausteine separat und lagerichtig im Aufnahmenest abgelegt. Wenn es sich dabei um symmetrische Bausteine handelt, wird zusätzlich die Lage optisch kontrolliert und gegebenenfalls auch korrigiert (Bild 2). So wird sichergestellt, dass bei der späteren Kontaktierung für den Funktionstest die elektrischen Signale an den für sie bestimmten Anschlusspins angelegt sind. Danach werden die Bausteine von den Pick-Up-Heads aufgenommen.
Bis zu acht Stationen des Handlers lassen sich zu Test-Sites ausbauen. Über ein Dock-ing an ein kundeneigenes Testsystem und über Kommuni-kationsschnittstellen zwischen Handler und Tester lassen sich so eine große Anzahl von Schaltungen auf ihre Funktion hin überprüfen. Der größte Vorteil des Systems liegt in seinem hohen Durchsatz, er beträgt theoretisch 24.000 Bau-steine/h bei einer angenommenen Testzeit von 0 s. Hieraus ergibt sich, dass die Testzeit für die Bausteine nicht zu lang sein sollte. Als Faustregel geht man von einer Test-zeit kleiner als 0,3 s aus. Als Beispiel sei hier eine Testzeit von 250 ms an-genommen und es werden acht Bausteine parallel getestet. Daraus ergibt sich ein Durchsatz von etwa 19.500 Bausteinen/h.
Nach dem Test werden die Bausteine in bis zu acht frei programmierbare Schüttgut-Bins abgelegt. Zusätzlich bietet das System hier noch eine weitere Möglichkeit. Die Ausgabe der Bausteine kann direkt in Tape&Reel-Einheiten erfolgen. Insgesamt drei dieser Einheiten können in das System integriert werden. Sie verpacken die Bausteine in das Gurtband. Zusätzlich wird dieses versiegelt und kann direkt einem Bestückungsautomaten zugeführt werden. Die richtige Anzahl an Bausteinen pro Rolle kann von der Bedienperson über das grafische Softwareinterface voreingestellt werden. Auch die Länge des Vorlaufs (das Stück Tape, das keine Bausteine enthält) wird über das grafische Interface definiert. Die Kosten für ein zusätzliches Verpackungssystem können damit eingespart werden.
Das Bediener-Interface basiert auf Windows NT. Dem Anwender stehen hierdurch mehrere, durch unterschiedliche Zugriffsrechte geschützte Softwareebenen zur Verfügung. Eine Trennung zwischen allgemeiner Produktion, Einrichten des Sys-tems und des unbeschränkten Servicezugriffs ist so möglich.
Der Bediener hat ebenfalls Zugriff auf eine Sta-tistiksoftware. Alle Produktionsschritte sowie die Ausbeute, Stückzahl und statistische Faktoren werden hier dargestellt. Der aktuelle Stand der Produktion lässt sich somit auf einen Blick ein-sehen. Auch einzelne Lose können im Laufe einer Schicht dargestellt werden.
Zusammenfassung
Mit dem System 8832 hat die Firma Aetrium ein Handlingsystem entwickelt, das sich durch seine Modularität auszeichnet. Der Anwender wählt aus einer Vielzahl von Modulen seine System-konfiguration aus. Das Revolverkopfprinzip des Transportsystems liefert einen hohen Durchsatz selbst bei sehr kleinen Bausteinen. Der schonende Umgang mit den Komponenten, die für den gesamten Handler-Durchlauf nur einmal gefasst werden müssen, erhöht die Gesamtqualität und die Ausbeute. Durch den Einsatz verschiedener Tape-Stationen schließt das Gerät das Verpackungssystem mit ein und erspart so einen weiteren Prozessschritt im Produktionsdurchlauf.
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