Positionskontrolle von IC-Chips

Zuverlässige Überprüfung verschiedener Zustände mit nur einem Gerät: dem kompakten LM-Laser-Distanzsensor

Zur Vorlegung an einer Teststation müssen Integrierte Schaltungen (englisch: integrated circuits, ICs) vollständig und richtig herum in Testbehältern platziert sein. Aufgrund der kleinen Größe der Zielobjekte ist eine präzise Messlösung erforderlich um zu gewährleisten, dass in jedem Behälter ein Chip vorhanden und korrekt ausgerichtet ist. Der LM-Lasersensor bietet eine Lösung für diese herausfordernde Anwendung.

Ihre Vorteile

  • Senkung von Ausgaben für Sensoren und Wartung aufgrund One-for-All-Lösung
  • Höhere Präzision bei der Kontrolle von IC-Chips dank einer Auflösung von 0,004 mm und einer Linearität von +/-0,06 mm
  • Zuverlässiges Prüfen trotz Schwankungen der Umgebungstemperatur

  • Der Laser-Distanzsensor bietet klassenbeste Leistungen und hohe Stabilität

  • Präzises Messen mit einer Auflösung von 0,0004 mm

In der Halbleiterfertigung werden IC-Chips stückweise auf ihre Funktionalität und Leistung getestet. Die Chips werden in einen Behälter (Nest) gesetzt und anschließend zur Teststation befördert. Um die Testverfahren ordnungsgemäß abzuschließen, müssen die Chips komplett und richtig herum in den Behältern platziert sein.

Bei dieser Anwendung treten mehrere verbreitete Fehler auf: kein Chip im Behälter, ein schräger Chip im Behälter (erzeugt einen kleinen Höhenunterschied), zwei gestapelte Chips in einem Behälter sowie ein falsch herum platzierter Chip in einem Behälter. Um solche Abweichungen zu identifizieren, sind oft mehrere Sensoren vonnöten. Allerdings bieten Teststationen nicht den Platz für große Vision-Systeme oder viele Sensoren. Außerdem kann es für Sensoren schwierig sein, die sich schnell bewegenden Testbehälter zu erfassen. Für einen optimalen Durchsatz ist hier eine schnelle Messlösung erforderlich.

Der LM-Laser-Distanzsensor kontrolliert unterschiedliche Zustände zuverlässig mit nur einem kompakten Gerät und kann sowohl das Vorhandensein von Chips als auch deren Ausrichtung prüfen. Dank einer Abtastrate von 4 kHz (0,25 ms) wird der LM zudem dieser High-Speed-Anwendung mit schnell beweglichen Zielen gerecht.

Kontrolle mehrerer Zustände mit einem kompakten Gerät

Der LM-Präzisionssensor kann auf die Erfassung von Zielen auf eine bestimmte Distanz programmiert werden. Liest der Sensor den korrekten Abstand, bedeutet dies, dass ein Chip vorhanden und richtig eingesetzt ist. Ist die Distanz kleiner als erwartet, muss ein zweiter Chip oben auf den ersten Chip platziert worden sein. Ein größerer Abstand deutet indes auf einen fehlenden Chip. Dank einer Auflösung von 0,004 mm und einer Linearität von +/-0,06 mm kann der LM auch sehr kleine Distanzen messen, die auftreten, wenn ein Chip im Behälter zwar vorhanden ist aber leicht schräg (nicht vollständig platziert) liegt.

Der LM bietet außerdem einen zweifachen Teach-Modus. In diesem Modus misst der Sensor neben der Distanz auch die Lichtintensität. Das heißt, der Sensor kann nicht nur erkennen, ob das Ziel innerhalb eines definierten Abstandes präsent ist, sondern auch, ob es eine gewisse Menge an Licht zum Empfänger zurückwirft. Dadurch kann der LM einen richtig oder falsch herum liegenden Chip erkennen, da eine Seite des Chips dunkler ist als die andere. Wenn die dunklere Seite nach oben zeigt, ist die Intensität des zum Sensorempfänger zurückkehrenden Lichts geringer.

Verlässliche Ergebnisse mit unerreichter thermischer Stabilität

Zusätzlich zur Messung von mehreren Zuständen mit nur einem Gerät bietet der LM eine außerordentliche thermische Stabilität zur zuverlässigen Kontrolle unabhängig von Schwankungen der Umgebungstemperatur, die die Präzision anderer Sensoren beeinflussen. Sogar minimale Temperaturänderungen können die Messfehler anderer Sensoren verdoppeln. Zum Vergleich: der LM hat einen Temperatureffekt von nur +/-0,008 mm pro °C, was den Sensor befähigt, Präzision zu wahren und trotz externer Temperaturschwankungen weiterhin zuverlässig zu messen.

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