Mesurer la Performance du Générateur Ultrasonique en Micro-Câblage (Measuring Wire Bonding Ultrasonic Performance)

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Cela nous est tous arrivez un jour : Votre micro-câbleuse fonctionne parfaitement  et la production en cours attendue par votre client  est quasiment terminée. Tout semble se passer bien, jusqu’à...-flame-off error ! « D’accord » vous dites-vous, « Pas de problème, juste un truc bizarre. On réinstalle le fil et on continue »,   Et ça recommence ! Vous êtes sur que ce n’est pas important, mais avec la date de livraison à l’horizon, vous devez rapidement trouvez la raison de ce problème. Les deux grosses premières questions sont : est-ce la pièce ? Ou, quelque chose est-il arrivé à ma machine ? 

En tant que réparateurs  expérimentés, les techniciens de production peuvent proposer plusieurs manières de résoudre le problème. Vous pouvez avoir une « Pièce référence », que vous passez rapidement sur la machine, pour établir s’il y a un problème sur les pièces suspectes en cours de câblage.  Si vos investigations pointent vers la micro-câbleuse, vous disposez de nombreux outils de diagnostics y compris la machine elle-même. Si le problème n’est pas résolu, vous disposez également d’outils extérieurs pour contrôler vos critères de qualité d’un bon câblage « ball bonding ». Thermocouples pour vérifier la température, contrôle de la précision de force d’appui pour le soudage... Attendez un peu, comment allez-vous vérifier le générateur ultrasonique ?

Mesurer la vibration microscopique d’un transducteur ultrasonique est un grand défi.2100C Interferometer L’une des solutions pour la mesure de ces mouvements dans l’air est l’interféromètre laser 2100C, Qui permet la mesure de l’amplitude de telles vibrations dans la fourchette de fréquences de 40khz à  160khz.

L’ Interféromètre laser 2100C Propose une méthode de mesure sans contact permettant de vérifier la performance du système ultrasonique d’une micro-câbleuse (wire bonder). Le système électronique hautement spécialisé du modèle 2100C analyse le signal de l’interféromètre et affiche sur un écran digital le résultat en micro-pouce (millionième de pouce), offrant une mesure précise de la performance du système ultrasonique. 

Et alors, comment ça marche ?
La technologie interférométrique permet la mesure précise de l’amplitude d’une vibration ultrasonique par le comptage des franges d’interférences générées par cette vibration sur la réflexion du rayon laser à l’extrémité du transducteur ultrasonique. Une partie du faisceau du laser He-Ne (λ=24.9μ pouces) est focalisée sur l’avant du transducteur ultrasonique en vibration, l’autre partie est envoyée directement sur une photodiode. Le faisceau est réfléchi par le transducteur en vibration, vers la photodiode dans le système le 2100C et crée des franges d’interférence avec le faisceau laser original, sur la photodiode. Ces franges d’interférence génèrent un signal qui est transmit, amplifié et envoyé à l’électronique d’échantillonnage. Le déplacement du transducteur ultrasonique étant proportionnel au nombre de franges générées par seconde, un procédé statistique de calcul de la moyenne de ces franges sur une certaine période permet l’affichage le l’amplitude de la vibration avec une résolution de micro-pouces. L’échantillonnage électronique est basé sur la fréquence connue de vibration du transducteur. Cette mesure étant faite à l’extrémité du transducteur, la performance de tous les éléments du système ultrasonique est précisément connue.  

Aucun “kit d’outillage” ne sera complet sans une méthode de contrôle  du système ultrasonique. Après tout, ce système est le « cœur » de votre micro-câbleuse (wire bonder). L’interféromètre 2100C est basée sur une technologie éprouvée, utilisée depuis plus de 30 ans, vous offrant la tranquillité d’esprit nécessaire à la  maintenance de routine de votre machine mais lorsque la date de livraison s’approche ! 

2100C Data Sheet, laser interferometer

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Josef Schmidl
Managing Director
Palomar Technologies Europe