Bondprüfungstechnologie

In den letzten 25 Jahren haben sich die Anforderungen an die Bondprüfung durch die zunehmende Miniaturisierung und Komplexität elektronischer Bauteile erheblich verändert. (Bild: xyztec)

In den letzten Jahrzehnten haben sich die Anforderungen an die Bondprüfung durch die zunehmende Miniaturisierung und Komplexität elektronischer Bauteile erheblich verändert. Jedes elektronische Gerät enthält unzählige mikroskopisch kleine Verbindungen, deren Zuverlässigkeit die Produktleistung und Langlebigkeit direkt beeinflusst. Fortschrittliche Technologien ermöglichen heute eine nie dagewesene Präzision. Der Durchbruch in der Bondprüfungstechnologie gelang xyztec im Jahr 2000 mit dem ersten Bondtester, dem  Condor Classic, der als Grundlage für moderne Prüfverfahren diente.

Qualitätssicherung in der modernen Elektronik

Ein Jahr später hat die Einführung der Revolving Measurement Unit (RMU) die Flexibilität in der Bondprüfung grundlegend verändert. Diese Technologie unterscheidet bis heute die Sigma Bondtester von anderen Systemen.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Systemen, die einen manuellen Wechsel der Kraftmessdose erfordern, kann die RMU bis zu sechs unabhängige Sensoren von 0,1 N (10 gf) bis 2000 N (200 kg) – oder sogar 10.000 N (1000kgf) im Falle der Sigma HF aufnehmen. Dieses Design soll es dem Bediener ermöglichen, innerhalb von Sekunden zwischen verschiedenen Testtypen zu wechseln. Jeder Sensor arbeitet bidirektional, wodurch die Aufwärmzeit entfällt und das Risiko von Sensorschäden auf ein Minimum beschränkt wird. Nichtzerstörende Bonddrahtprüfungen bei 2,4 gf und Die-Schertests mit Kräften von fast 2000 N lassen sich somit fortlaufend durchführen und sogar in ein und dieselbe Automatisierung schreiben. Die RMU steigert die Testeffizienz, während die Präzision beibehalten wird, was sie zu einer zentralen Weiterentwicklung in der modernen Bondprüfung macht.

 

Zeitstrahl xyztec
Die Erfolgsgeschichte von xyztec im Überblick (Bild: xyztec)

Präzise Bondtests für anspruchsvolle Anwendungen

Die kontinuierliche Weiterentwicklung der Bondtesttechnologie ermöglicht immer präzisere Prüfverfahren. Die Bondtester der Sigma-Serie bieten Kraftmessungen mit einer Genauigkeit von 0,075 % und eine Scherhöhenkontrolle mit einer Genauigkeit von 200 nm. Die 24-Bit-ADC-Technologie stellt über 16 Millionen digitale Schritte für jeden Kraftsensor bereit und trägt so zur Verbesserung der Messgenauigkeit bei.

Der überarbeitete Sigma High Force (HF) Bondtester wurde speziell für anspruchsvolle Hochkraft- und Großflächen-Bondtests konzipiert. Aufbauend auf den Stärken seines Vorgängers, bietet die optimierte Version neue Funktionen, die den steigenden Anforderungen moderner Industrien gerecht werden und zukünftige Herausforderungen adressieren. Die auf einer stabilen Granitplattform mit modernisierter SPS-Software basierende Maschine kann Kräfte von bis zu 1000 kgf in lateraler Richtung applizieren. Dies ist besonders relevant für die Prüfung von Leistungsmodulen, IGBT-Komponenten und Batterieanschlüssen im Bereich der Elektromobilität.

 

Bondtechnik xyztec
Sigma Bondtester mit integriertem EFEM (links) für den vollautomatischen Wafer Test (Bild: xyztec)

Kundenspezifische Automatisierung

Die Integration der auf das Wafertesten spezialisierten Sigma W12 mit Allring-Pick-and-Place-Technologie für KI-Chip-Tests zeigt die Möglichkeiten kundenspezifischer Automatisierung. Das System führt automatisierte Schertests für KI-Komponenten durch, optimiert den Durchsatz und erhöht die Zuverlässigkeit, während gleichzeitig eine präzise Steuerung ermöglicht wird.

Die Anforderungen an Bondtests variieren je nach Branche erheblich. In der Halbleiterfertigung erfordert der Trend zu kleineren Komponenten und 3D-Packaging eine immer höhere Präzision. Die Luft- und Raumfahrtindustrie wiederum benötigt außergewöhnliche Zuverlässigkeitstests für sicherheitskritische Komponenten, während Automobilhersteller Testlösungen mit hohem Durchsatz für Komponenten von Elektrofahrzeugen benötigen.

 

Auszeichnungen Vision und Mission xyztec
Vision und Mission von xyztec zur Innovation (Bild: xyztec)

Breites Produktportfolio

Die Sigma-Bondtester-Serie bietet durch ihr modulares Design und vielseitige Testfunktionen Lösungen für verschiedene Anforderungen. Die Bandbreite reicht von der Standard-Sigma bis zum vollautomatischen Leadframe-Test mit integriertem Magazinhändler sowie vom Wafer-Handling mit der Sigma W12 bis zum Sigma HF Bondtester für Hochkraft-Anwendungen. Jedes System ist darauf ausgelegt, präzise Messungen, Automatisierung und Datenanalyse zu ermöglichen und sich an spezifische Testspezifikationen anzupassen.

Wissenstransfer als Mission

Die Weitergabe von Fachwissen über Bondtests beschränkt sich nicht nur auf die Lieferung von Geräten. Schulungsprogramme, Seminare und globaler Support ermöglichen eine umfassende Nutzung der Testmöglichkeiten. Regelmäßige Seminare, geleitet von Fachleuten der Branche, vermitteln Wissen zu Bondtests – von den Grundlagen bis zu fortgeschrittenen Testmethoden.

Auf internationalen Messen und Konferenzen werden aktuelle Entwicklungen und Trends verfolgt sowie fachlicher Austausch gefördert. Zudem finden jährliche Schulungen für Distributoren in Asien, Amerika und Europa statt, sowohl vor Ort als auch im Hauptsitz in den Niederlanden, um technisches Wissen und Servicekompetenzen aktuell zu halten.

Bangkok Training xyztec
Internationales Sales & Service Training am Standort Bangkok (Bild: xyztec)

Trend zur Automatisierung und Smart Manufacturing

Die Integration intelligenter Automatisierungsfunktionen hat die Effizienz von Bondtests verändert. Mustererkennung und fortschrittliche Bildverarbeitungssysteme ermöglichen automatisierte Testverfahren, wodurch Bedienereingriffe reduziert und der Durchsatz erhöht werden. Diese Automatisierung verbessert die Testgeschwindigkeit und sorgt für konsistente Ergebnisse über mehrere Testläufe hinweg.

Die moderne Fertigung erfordert eine nahtlose Integration in Industrie-4.0 Umgebungen. Jede Maschine von xyztec verfügt über fortschrittliche Datenerfassungs- und Analysefunktionen, die eine Prozessüberwachung und Qualitätskontrolle in Echtzeit ermöglichen. Diese Integration hilft Anwendern, Trends zu erkennen, Prozesse zu optimieren und konsistente Qualitätsstandards aufrechtzuerhalten.

Nachhaltige Fertigung durch präzise Bondtests

Präzise Bondtests tragen zur nachhaltigen Fertigung bei, indem sie den Materialverbrauch optimieren und fertigungsbedingte Ausfälle reduzieren. Automatisierte Testverfahren senken den Energieverbrauch im Vergleich zu manuellen Prüfungen, während eine höhere Messgenauigkeit Wiederholungen minimiert und das Energiemanagement verbessert.

Die Langlebigkeit und Aufrüstbarkeit der Systeme unterstützen nachhaltige Produktionsprozesse. Durch das modulare Design sind Systemaktualisierungen und Erweiterungen möglich, sodass sich Maschinen an veränderte Anforderungen anpassen lassen. Dies trägt zur Reduzierung von Ressourcenverbrauch und Abfall bei.

Investitionen in präzise Bondtester bieten erhebliche wirtschaftliche Vorteile. Präzise Tests reduzieren kostspielige Ausfälle im Feld, während automatisierte Prozesse den Durchsatz erhöhen und die Arbeitskosten senken. Die umfassenden Datenanalysefunktionen ermöglichen eine Prozessoptimierung, wodurch die Ausbeute verbessert und Materialverschwendung reduziert wird.

Die Sigma Bondtester sind skalierbar und können an sich ändernde Produktionsanforderungen angepasst werden. Der modulare Aufbau ermöglicht es Kunden, mit Basiskonfigurationen zu beginnen und Funktionen hinzuzufügen, wenn sich die Anforderungen ändern. So werden Anfangsinvestitionen geschützt und zukünftiges Wachstum ermöglicht.

Globale Präsenz und technischer Support

Seit 25 Jahren entwickelt sich die Bondprüfung bei xyztec kontinuierlich weiter. Aktuelle Fortschritte konzen-trieren sich auf KI-gestützte Testsysteme, verbesserte Automatisierungsfunktionen sowie eine höhere Präzi-sion in Kraftmessung und Positionierung. In enger Zusammenarbeit mit Industriepartnern entstehen neue Lösungen für die Mikroelektronik, darunter Prüfverfahren für innovative Materialien und Komponenten in Quantencomputern und Halbleiteranwendungen.


Ein weltweites Netzwerk bietet technischen Support und Fachwissen direkt vor Ort. Durch kontinuierliche Entwicklung und enge Zusammenarbeit mit der Industrie werden Prüfverfahren an aktuelle und zukünftige Anforderungen angepasst, um hohe Qualitätsstandards zu ermöglichen.

 

Emma Macamo, xyztec
(Bild: xyztec)

Emma Macamo

Technical Solutions Engineer (M.Sc.), xyztec

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