剛剛落幕的SPS廣州國際智能制造技術與裝備展覽會,機器視覺、工業(yè)自動化與半導體制造領域再次成為行業(yè)關注焦點。
在半導體封測、功率器件制造、精密點膠、晶粒分選等高速工藝環(huán)節(jié)中,高速相機(High-Speed Camera),作為"時間的顯微鏡",能夠以數(shù)千至數(shù)萬幀每秒的速度記錄工藝設備動作機構運動細節(jié),使工程師可以“看見肉眼無法捕捉的瞬間”。
作為國內(nèi)高速相機頭部廠商,千眼狼(Revealer)高速相機近年來在半導體封測行業(yè)積累了眾多典型應用案例,助力半導體制造提升效率。
案例1:晶粒編帶工藝分析
編帶機吸頭抓取晶粒并進行定位打標是半導體封測的關鍵工序。吸頭完成晶粒吸附、卡爪完成定位、打標機構完成字符動作往往發(fā)生在毫秒級,而且晶粒尺寸常見在0.5 mm級別?,F(xiàn)場工程師真正的需求并不是拍到畫面,而是要看清動作先后、接觸瞬間、偏移來源,并據(jù)此橫向?qū)Ρ炔煌放圃O備的機構差異,提出改進措施。

在這類工位,高速相機憑借足夠高得幀率把“瞬間”拉長,把吸頭接觸晶粒、晶粒被帶起、卡爪加持定位、打字符機構壓下及回彈的全過程連續(xù)記錄,并能在狹窄空間完成快速布設與微距成像。千眼狼(Revealer)M230 Pro高速相機憑借迷你緊湊的機身,3000 fps采集幀率,搭配增倍鏡與微距鏡頭的方案可有效勝任此類微距成像任務,助力現(xiàn)場工程師把靠經(jīng)驗猜測的“機構問題”變成可復盤、可對比、可量化討論的“影像證據(jù)”。當動作細節(jié)可視化后,工程師們能更快定位誤差來自夾持、定位還是打標環(huán)節(jié),減少反復試錯時間,形成改進閉環(huán),支撐設備優(yōu)化與工藝穩(wěn)定性提升。

在半導體封測編帶工序里,高速相機通過毫秒級影像記錄設備機構動作細節(jié),使工程師可視化分析吸附、定位與打標過程,是提升設備調(diào)試效率的重要工具。
案例2:錫膏焊接過程監(jiān)測
連接器相關工藝中,錫膏放置的穩(wěn)定性直接關聯(lián)良品率。當焊點異常出現(xiàn)時,工程師需要判斷問題究竟來自機械手臂軌跡偏差、取放時序錯位,還是錫膏在放置瞬間發(fā)生滑移、拉絲或位置偏離。

高速相機通過高幀率,把“取-放-離開”這一瞬間完整記錄下來,供工程師逐幀復盤:機械手末端是否存在抖動,錫膏落點是否到位,離開時是否帶出拉絲。千眼狼(Revealer)NEO Mini 06M高速相機具備6000 fps采集幀率、小體積、易夾裝與高感光度特征,助力工程師們不用反復停機拆檢,通過高速影像快速確認問題時刻,“看見”錫膏形態(tài)與放置軌跡,為參數(shù)速度、加速度、氣壓、離開路徑等提供調(diào)整迭代證據(jù),減少無效調(diào)參,降低返工成本。

半導體電子焊接和錫膏放置工藝中,高速相機能夠通過高幀率記錄機械手動作與材料形態(tài)變化,幫助工程師準確判斷焊接異常原因。
案例3:晶粒分選頂針動作分析
晶粒分選設備,頂針頂出與吸頭吸取配合非常敏感。產(chǎn)線遇到的問題是偶發(fā)的吸取失敗、晶粒姿態(tài)異?;蚱茡p,工程師需要判斷頂針頂出高度是否穩(wěn)定、頂出時序是否漂移、吸頭接觸是否過深或過淺。這些動作發(fā)生極快,需借助高速相機同步記錄頂針頂出與吸頭動作,讓頂針開始頂出、達到峰值、晶粒姿態(tài)變化、吸頭接觸與帶走的瞬間都能逐幀確認。千眼狼(Revealer)M220 Pro高速相機捕捉的動作序列圖像可轉(zhuǎn)化為量化判斷(如頂出高度的漂移趨勢)的數(shù)據(jù)支撐,助力客戶更早、更準確識別維護信號,同時也能助力工藝團隊把吸頭、頂針、時序等問題拆分定位,避免把復雜問題誤判為單一原因。

在半導體晶粒分選設備中,高速相機能夠記錄頂針頂出與吸頭抓取的毫秒級配合過程,是分析吸取異常和設備維護的重要工具。
案例4:點膠拉絲工藝優(yōu)化
封裝點膠工序里,拉絲、飛濺、斷絲等現(xiàn)象往往導致外觀缺陷或可靠性風險。現(xiàn)場工藝工程師們需要了解拉絲是何時開始,與氣壓/速度的關系是什么,不同參數(shù)下膠體形態(tài)如何變化。點膠過程發(fā)生時間極短,且設備空間狹窄,架設困難,千眼狼(Revealer)M Pro高速相機機身迷你且緊湊,適合布設在空間狹窄的點膠設備內(nèi)部,通過適配工位的支架與XYZ微調(diào)機構,標準化布設與點膠工位,以2000 fps速率記錄點膠拉絲全過程,讓工程師們能夠在同一工位、同一視角下對比不同氣壓條件的點膠拉絲差異,快速鎖定導致拉絲的關鍵變量,建立參數(shù)窗口,準確判斷噴嘴狀態(tài)、壓力波動與運動曲線是否異常,從而減少試錯時間、降低點膠機頻率,提升工藝一致性。

在半導體封裝點膠工藝中,高速相機能夠記錄膠體噴出與拉絲的高速變化過程,為點膠參數(shù)優(yōu)化提供可視化依據(jù)。
附:千眼狼(Revealer)高速相機在半導體行業(yè)的優(yōu)勢
針對半導體設備應用場景,工業(yè)高速相機需要具備:
●高幀率(2000 fps甚至5000 fps以上)
●微距拍攝能力
●緊湊結構
●靈活安裝與補光
千眼狼(Revealer)高速相機在產(chǎn)品形態(tài)、結構設計上針對工業(yè)現(xiàn)象進行優(yōu)化:
●集成式工控機
●XYZ三向微調(diào)滑臺
●工業(yè)現(xiàn)場快速部署結構
●近距離補光設計
上述特點使其在半導體封測、電子制造、自動化設備調(diào)試等場景中具有良好的適配性。

隨著半導體設備速度與精度不斷提升,越來越多關鍵工藝發(fā)生在毫秒級。高速相機通過高幀率記錄設備動作與材料變化,成為“工藝分析工具”,在封測、點膠、分選及焊接等環(huán)節(jié)中的應用將越來越廣泛,助力工程師們更加高效地調(diào)試封測設備,優(yōu)化工藝參數(shù)。