Machine Vision Products: Diseñando el futuro de la tecnología de inspección y AOI

por Paul Groome, Machine Vision Products

Publicado en US-Tech en febrero de 2018

Cuando Machine Vision Products, Inc. (MVP) fue fundada hace 25 años, los teléfonos móviles estaban en su infancia y la electrónica portátil simplemente no existía. La mayoría de la fabricación era de tecnología through-hole, el i486 era la plataforma informática principal y Windows 3.1 era moderno y novedoso. El Dr. George T. Ayoub creó la empresa en una época en la que nadie había visto un smartphone, un televisor de pantalla plana, un reproductor MP3, una unidad de estado sólido, un sistema GPS, un coche híbrido, una fotografía digital y muchas otras tecnologías que hoy son ubicuas. Y, ¿quién podría haber previsto el impacto que tendría Internet?

En 1993, el uso de teléfonos móviles en EE. UU. había crecido hasta 11 millones de usuarios, mientras que en 2017, el 81 % de la población —aproximadamente 265 millones de personas— tenía un teléfono móvil. En aquella época, el procesador Sparc —la plataforma informática original de MVP— tenía 0,8 millones de transistores. Hoy, el procesador Xeon utilizado en los sistemas de MVP contiene hasta 7,2 mil millones de transistores. Cuando se fundó la compañía, existían solo 50 servidores web (www) en todo el mundo. Ahora, más del 50 % de la población mundial tiene acceso a la web.

La velocidad del cambio tecnológico y de la evolución de la fabricación en la industria electrónica ha sido exponencial. Famoso por su predicción sobre la duplicación del número de transistores en los circuitos integrados aproximadamente cada dos años, el expresidente de Intel, Gordon Earle Moore, seguramente estaría orgulloso.

Nuevos Desafíos por Delante

MVP siempre se ha esforzado por ofrecer innovaciones, soluciones y capacidades que satisfagan las necesidades de un mercado en rápida evolución. Esto incluye control estadístico de procesos (SPC) para AOI, SPI y 3D AOI, iluminación multiespectral, inspección multicámara, inspección de wire-bond y metrología de die.

A principios de la década de 1990, un sistema con una resolución de 1 a 2 mil (25 a 50 μm) podía ser adecuado para inspeccionar una placa base 486. En 2017, una resolución de 0,4 a 0,6 mil (10 a 15 μm) era suficiente para el ensamblaje básico de componentes. Pero, de cara al futuro, se requerirán resoluciones de un solo dígito en micras para el hardware electrónico clave.

La próxima generación de componentes en chip está desafiando la inspección SMT con geometrías de 5 mil (125 μm) y filetes de soldadura por debajo de 1 mil (25 μm). Incluso la expansión térmica de la placa puede cambiar dramáticamente la posición de estos componentes, por lo que se necesitarán técnicas especiales de registro. Con sus plataformas 2020, 850, Spectra, Supra y Ultra, MVP está bien posicionada para ofrecer soluciones al siguiente nivel de integración.

Hacia la Década de 2020

Los objetivos clave para cualquier fabricante son incrementar la calidad en las etapas más críticas de la fabricación, mejorar los rendimientos y reducir los costos. Aunque la regla del “factor 10” en los costos de detectar un defecto en cada etapa es menos precisa hoy en día, el concepto sigue siendo válido.

Usando la industria automotriz como ejemplo:

• Detectar un defecto en el proceso de lead-frame puede costar menos de 1 USD.

• Detectarlo durante el ensamblaje SMT puede costar entre 10 y 300 USD.

• Detectarlo en campo puede costar entre 1 000 y 3 000 USD.

Encontrar los defectos lo antes posible es fundamental para ofrecer la máxima calidad al menor costo. Esta regla se aplica en todos los aspectos de la fabricación electrónica. El factor 10 varía según el mercado:

• Electrónica de consumo: ~10×

• Alta fiabilidad: ~100×

• Militar/aeroespacial: ~1 000×

Con vistas a la próxima década, MVP ha ampliado su gama de sistemas para satisfacer los requisitos de inspección del futuro. La empresa ofrece inspección de procesos front-end de semiconductores, incluyendo inspección de obleas, dies y post-corte. Para procesos back-end, ofrece inspección de lead-frame y wire-bond, metrología de colocación de die, inspección de superficies y sustratos, inspección de empaquetado e inspección híbrida y MCM. Para ensamblaje SMT, MVP ofrece inspección de backplane, pasta de soldadura, post-colocación, post-reflow y recubrimiento conformal.

Procesos Front-End

La serie más reciente de plataformas 850 ofrece manipulación totalmente automatizada de obleas en film-frames para inspecciones de superficie y post-corte. Se pueden identificar daños superficiales, FM y daños en los bordes. Estos sistemas pueden configurarse para salas blancas hasta Clase 100. La empresa ofrece también manipulación automatizada para obleas en marcos, inspección superior/inferior, marcado de defectos y mapeo de defectos.

Con vistas a la próxima década, MVP ha ampliado su gama de sistemas para satisfacer los requisitos de inspección del futuro. La empresa ofrece inspección de procesos front-end de semiconductores, incluyendo inspección de obleas, dies y post-corte. Para procesos back-end, ofrece inspección de lead-frame y wire-bond, metrología de colocación de die, inspección de superficies y sustratos, inspección de empaquetado e inspección híbrida y MCM. Para ensamblaje SMT, MVP ofrece inspección de backplane, pasta de soldadura, post-colocación, post-reflow y recubrimiento conformal.

Procesos Front-End

La serie más reciente de plataformas 850 ofrece manipulación totalmente automatizada de obleas en film-frames para inspecciones de superficie y post-corte. Se pueden identificar daños superficiales, FM y daños en los bordes. Estos sistemas pueden configurarse para salas blancas hasta Clase 100. La empresa ofrece también manipulación automatizada para obleas en marcos, inspección superior/inferior, marcado de defectos y mapeo de defectos.