„Wir zerstören das, was andere mühselig aufbauen“

Wer ist eigentlich xyztec? Zwar rätselt man am Anfang, wie der Firmenname auszusprechen ist (gesprochen „Seistec“), jedoch ist die Geschäftstätigkeit des Technologieanbieters ganz einfach zu verstehen: seit über 20 Jahren konzentriert sich das Unternehmen nämlich ausschließlich auf Bondtests. Die Geschichte von xyztec erzählte uns Geschäftsführer Dirk Schade in einem Gespräch auf der SMTconnect 2023 in Nürnberg.

Gegründet wurde das Unternehmen 2000 in den Niederlanden, wo auch heute noch der Firmensitz ist. Dirk Schade ist seit 2002 dabei und, wie er selbst sagt, wurden die ersten Bondtester mit vier Mann im Keller eines Wohnhauses in Helden ( Vorort von NL-Venlo) gebaut. Bereits ein Jahr später startete der Vertrieb der Bondtester in Deutschland und das mit so guter Nachfrage, dass 2007 mit einem neuen Firmengebäude die weitere Expansion vorangetrieben werden konnte. Dabei erfolgt die Fertigung in enger Zusammenarbeit mit ISO9001-zertifizierten niederländischen und deutschen Lieferanten. Das Unternehmen beschäftigt heute 45 Mitarbeiter, darunter ein großes Entwicklerteam, Vertrieb und Service erfolgen vom deutschen Standort in Leuna aus.

Viele Bondtester unter einem Dach

Im Produktportfolio befinden sich aktuell sieben Maschinen unter der Dachmarke Sigma, davon vier Tisch- und drei Stand-alone-Geräte für den IGBT- und Wafermarkt. Ihren Haupteinsatz finden diese ganz allgemein in der Semiconductor-Industrie, für den deutschen Markt ist der Einsatz in der Automotive-Industrie höchst interessant. Sonderanfertigungen erstellt das Unternehmen für Handlings- und Aufnahmesysteme.

Aufbau

Ein Sigma Bondtester ist modular aufgebaut und verfügt über umfassende Automatisierungsfunktionen. Die rotierende Messeinheit (RMU) enthält bis zu sechs flexible Sensoren, die mit verschiedenen Zug-, Peel-, Druck- oder Scherwerkzeugen konfiguriert werden können, um so kontinuierliche Tests zwischen 200 und 1000 kg zu ermöglichen. Die Software enthält Vision- und Deep-Learning-Technologie, um menschliche Fehler zu beseitigen. Der Bondtester kann auch mit Einzelköpfen für Scherung (SMU) oder für Zug und Druck (PMU) ausgestattet werden. Alle Testköpfe haben hinsichtlich maximaler Kräfte und Genauigkeit die gleichen Spezifikationen wie die RMU. Es ist nicht erforderlich, das Mikroskop neu einzustellen, wenn der Sensor gewechselt wird. Sie teilen sich alle den gleichen Testpunkt. Die Sigma-Software ermöglicht die einfache Programmierung von Schritten, Positionen und Befehlen der gesamten Automatisierung. Der Automatisierungseditor verwendet Kameravisualisierung und intelligente Assistenten.
Als Einstieg in die Bondprüfung eignet sich die Condor Sigma mit, nach eigenen Angaben, niedrigen Betriebskosten. Für fortschrittlichere und automatische Bondprüfungen kann der Condor Sigma zu einem vollständigen Sigma Bondtester aufgerüstet werden.

Was wurde auf der Messe speziell nachgefragt?

Auf der SMTconnect wurde die Sigma MAG mit einem Magazinloader und Conveyor-System vorgestellt. Dabei wird der Loader mit den entsprechenden Magazinen beladen. Anschließend wird nach einem Selektionsverfahren (per Zufall oder randomized), das der Kunde selber festlegen kann, das Leadframe zum Test selektiert. Zudem ist bestimmbar, welche Slots getestet werden sollen und dementsprechend lassen sich dann auch noch die Testpunkte selbst festlegen. Dirk Schade beschreibt die Neuerungen so: „Das Besondere daran ist, dass nach Testende die gesamten Ergebnisse nochmal in Form eines Bildes festgehalten und diese Bilder, sogenannte Gradings, anschließend ausgewertet werden. Die Gradings müssen bestimmten Richtlinien entsprechen und das kann die Maschine jetzt auch vollautomatisch auswerten. Einfach ist das nicht, weil es sehr viele verschiedene Bruchmodi gibt, die alle geteacht werden müssen, aber wir haben eine KI hinterlegt, sodass man über diese auch das System wieder anlernen kann. Für eine gewisse Anzahl von Bruchcodes, also mehr als 20 Codes, funktioniert das sehr zuverlässig, wenn man bedenkt, dass in der Praxis oft nur 6-7 Bruchcodes verwendet werden.“ Die Sigma MAG wird mit einem unabhängigen Be- und Entladesystem (Händler) für den „hands-free“ Bond-Test geliefert. Der Händler ist mit OHT (Over hanging transportation) und AGV kompatibel und ermöglicht das Top- und Frontloading mehrerer Arten von Leadframes, Kassetten, Magazinen, Leiterplatten, Flex-Leiterplatten und Boat Carriern.

Gibt es einen Trend in der Bondprüfung?

Diese Frage haben wir dem Geschäftsführer nach drei Tagen auf der Messe gestellt und er hat ausführlich geantwortet. „Ja, es gibt einen Trend bezüglich der Gesamtüberwachung der Fabriken. Damit meine ich ganz allgemein Industrie 4.0-Themen. Und das geht ganz klar in Richtung automatisierte Prüfung. Auch hatten wir Gespräche über Bediener-erleichternde Handlungen, zum Beispiel bei der Prüfung von Batteriemodulen. Diese sind extrem schwer, aus diesem Grund ist es schon verständlich, dass die Stand-alone-Maschinen mit Transport- oder anderen Handlingssystemen ausgerüstet werden, um den Bediener zu entlasten. Der eigentliche Test ist dabei zwar relativ simpel, jedoch besteht die Herausforderung bei solchen Projekten darin, dass bestimmte Arbeitsbereiche geschaffen werden müssen, in denen beladen wird, sodass anschließend getestet werden kann. Gerade die neuen Technologien, wie das Sintern, das auf der PCIM sehr stark gehypt wurde, finden großen Anklang bei den Kunden. Aus diesem Grund sind die Kunden auch bereit, mehr für einen vollautomatischen Bondtester auszugeben als früher.“

Welche Weiterentwicklungen wird es zudem geben?

Im Gespräch mit Dirk Schade merkt man sehr schnell, mit welchem Engagement er sich der Bondprüfung verschrieben hat. Aus diesem Grund berichtete er uns Folgendes: „Wir bekommen immer öfter die Frage gestellt, wie schnell wir prüfen können. Das verwundert mich ein bisschen, denn, ehrlich gesagt, wir zerstören ja beim Testen die Bondverbindung. Es scheint sich aber eine gewisse Dynamik hin zu einer zerstörungsfreien Prüfung abzuzeichnen, um wohl schneller prüfen zu können und so die Effizienz in der Produktion zu steigern. Aufgrund der Automatisierung haben wir verschiedene Technologien entwickelt, zum Beispiel Dynamic Calibration bzw. wir haben spezielle Motion Control Systeme eingeführt, sodass wir die Maschinen mittels kontrollierter und schnellerer Verfahrwege jetzt optimieren können. Ein bekannter Standard ist der amerikanische MIl-Standard (MIL-STD-883 ). Es ist jedoch zu beachten, dass der MIL-Standard überarbeitet werden soll, aber das wird wohl noch etwas dauern. Ich bin allerdings ein Freund von zerstörender Prüfung, um zu sehen, was passiert und dann daraus Rückschlüsse zu ziehen, was man denn an seiner Produktionslinie verändern sollte, beziehungsweise in welchem Bereich man Einfluss nehmen sollte. Der Zweck solcher zerstörenden Tests besteht ja darin, die Grenzen und die Zuverlässigkeit der Komponenten zu ermitteln und sicherzustellen, dass sie den Anforderungen standhalten, bevor sie in danach realen Anwendungen eingesetzt werden.“

Bondtesten und die Wissenschaft

Moderne Bondprüfer verfügen über eine Vielzahl von fortschrittlichen Funktionen und Technologien, um den Anforderungen der Elektronikindustrie gerecht zu werden. Aus diesem Grund pflegt xyztec auf nationaler Ebene einen intensiven Austausch mit Partner-Verbänden und ist an verschiedenen Fraunhofer-Instituten wie dem IMWS Halle, dem IZM Berlin, dem Isit Itzehoe und dem IKTS Dresden mit Projekten beteiligt. Das Forschungs- und Entwicklungsteam von xyztec hat zahlreiche innovative Technologien zur Verbesserung der Bondprüfung entwickelt und hält diverse Länder-Patente in den Bereichen:

• Digitale Kriech- und Driftkorrelation
• Verbesserte Scherwerkzeuge für hohe Kräfte
• Lotrestentfernung
• Ein Verfahren zum Bestimmen der Verbindungsfestigkeit und/oder eines Materials sowie einer Materialprüfvorrichtung
• Hochpräzise Rückschritthöhe
• Touch down freier Schertest

Zudem unterstützt das Unternehmen seine Kunden mit Schulungen rund um das Bondtesten.