Innovationspreis - BOA - Baden-Württembergisches Online-Archiv

Ausgangslage
In der Halbleiter-Industrie werden bei anhaltend
hoher Nachfrage immer höhere Ansprüche an die
Qualität der elektronischen Bauteile gestellt. Diese
Bauteile werden in vielen Produkten eingesetzt, die
der Mensch im täglichen Leben benutzt. Deshalb
müssen hierbei höchste Sicherheitsanforderungen
erfüllt werden. Durch den Einsatz von Testsystemen,
die jedes einzelne Bauteil prüfen, wird die Qualität
in der Serienproduktion sichergestellt. Dabei erfolgt
die Zuführung der Bauteile zu den Prüfsystemen in
der Regel durch automatisierte Handhabungssysteme.
Grundvoraussetzung für eine aussagekräftige Messung
ist die sichere Kontaktierung der zu prüfenden
Bauteile, die eine hochgenaue Positionierung der
Bauteile erforderlich macht.
Bei den am Markt verfügbaren Systeme erfolgt die
Positionierung mittels Einführhilfen ohne Kontrolle
der Anpresskraft. Wenn das zu testende Bauteil gewechselt
wird, sind zeitintensive Umbauaktionen
notwendig.
Bisher waren keine Handhabungsgeräte zum Test von
integrierten Schaltkreisen verfügbar, die unabhängig
von der Gehäusegestaltung und den elektronischen
Komponenten universell eingesetzt werden können.
Dabei werden höchste Anforderungen hinsichtlich
der elektrischen Eigenschaften, dem Verschleiß und
dem Serviceaufwand beim Testen von Bauelementen
an die elektrische Kontaktierung gestellt.
Die Innovation
Aufgrund des neu entwickelten Kamera-Systems, das
eine exakte Positionierung der Bauteile ermöglicht,
kann bei diesem Handhabungsautomaten auf die bisher
notwendigen Einführhilfen verzichtet werden.
Vor jeder Messung werden folgende Schritte durchlaufen:
Die einzeln oder auf einem speziellen Träger
(Tray) zugeführten Bauteile werden durch das
Kamerasystem 1 in Lage und Position vermessen und
von einem Greifer aufgenommen. Anschließend wird
der Sockel, in den die zu testenden Bauteile kontaktiert
werden müssen, durch Kamerasystem 2 bezüglich
Lage und Position vermessen (Sollwert). Kurz
vor dem Einfahren in den Tester wird die Lage und
die Position jedes Bauteils durch Kamerasystem 2
vermessen. Das Ergebnis (Istwert) wird mit dem Sollwert
verglichen und die Differenz zur Feinpositionierung
des Bauteils verwendet. Dabei wird eine
Genauigkeit von 30 Micron erreicht, gleichzeitig wird
die Anpresskraft überwacht. In ca. 3 Sekunden werden
900 mm Wegstrecke zurückgelegt sowie vier
Bilder aufgenommen und ausgewertet. Im Anschluss
an die elektrische Prüfung werden die Bauteile nach
Güteklassen abgelegt.
Ein Wechsel des zu testenden Produktes kann durch
optische Ausrichtung vollkommen elektronisch realisiert
werden und benötigt somit weder einen
Rüstsatz noch Umbauzeit. Es muss lediglich, sofern
noch nicht in der Datenbank vorhanden, eine ent-
sprechende Programmdatei erstellt werden. Diese
kann per Modem vom Büro aus eingespeist werden.
Auf die sonst notwendigen Rüstsätze, die bis zu
60.000 € kosten, kann verzichtet werden. Aufgrund
der geringen Baugröße - die Stellfläche beträgt weniger
als 1 m 2 - kann das Gerät von einer Person bewegt
werden.
Für das System wurden insgesamt sechs Patente angemeldet,
die teilweise bereits erteilt wurden.
Um dem Kunden die Bedienung der Anlage so einfach
wie möglich zu machen, werden folgende Punkte
automatisch vom System erledigt:
• Kalibrieren der verschiedenen Kamerasysteme
• Einbringen der Bauteile kann manuell oder über
Bauteilträger erfolgen
• Datenbank zur Auswahl von charakteristischen
Merkmalen der Bausteine wie z. B. der Bauform
oder der Kraft, die zur Messung benötigt wird
Darüber hinaus wird die Umbauzeit beim Bauteilwechsel
von bis zu 12 Stunden auf max. 5 Minuten
reduziert. Des Weiteren ist die Genauigkeit bei der
Positionierung sowie die Genauigkeit der Anpresskraft
beim Testen um ein Vielfaches genauer.
Das Unternehmen
Die IEF GmbH wurde 1980 von Herrn Werner
gegründet. Nach seinem Ausscheiden im Jahre 1998
wurde die Firma von der Rohwedder AG übernommen.
Seit dem 01.01.2005 ist der Geschäftsführer
Manfred Bär alleiniger Gesellschafter.
Die Produktpalette umfasst Handhabungskomponenten,
Transport- und Positioniersysteme. Der jährliche
Umsatz beläuft sich derzeit auf ca. 19 Mio. € bei
einer Mitarbeiterzahl von ca. 115 Angestellten. Der
Aufwand für Forschung und Entwicklung liegt konstant
bei über 10 %. Die Hauptmärkte sind vorrangig
in Deutschland und in den europäischen Partnerstaaten
angesiedelt. Das Unternehmen hat seit drei
Jahren eine Tochtergesellschaft in Manila, Philippinen.
Im neu geschaffenen Geschäftsbereich „Halbleiter“
wird von einem deutlichen Wachstum in den
nächsten Jahren ausgegangen.
Innovationspreis des Landes Baden-Württemberg
33