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レーザーボンダー M17LSBシリーズ

全自動ワイヤーボンダー

レーザーボンダー M17LSB


アーヘンのフラウンホーファーレーザーテクノロジー研究所と緊密に協力して開発されたM17レーザーボンダーは超音波ボンダーとレーザー溶接の組み合わせは双方の長所を提供します。

・パワーモジュールのパッケージインターコネクトやバッテリーパックの組立てに最適です。
・アルミニウム、銅、またはニッケルのリボンは低い荷重とレーザーエネルギーによって溶接されます。

・このレーザーボンディングプロセスは超音波ボンディングと比較して非常に多様な接合材料で幅広い選択肢を提供します。 また、さらなる利点として自動化が非常に簡単です。
ボンディング対象物に応じ、500W、600W、700W、1000Wと4種類のベースマシンをラインナップしております。
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F&K M17 LSB
レーザーボンダー
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F &K M17 LSB XL
レーザーボンダー

設備特徴

なぜボンディングにレーザーなのか?

画像超音波ボンディングでは過度な荷重及び超音波出力によりアプリケーションと設計を制限していました。
レーザーを用いてボンディングをするという事は大電流を流す事の出来る自由な設計が可能であるという事を意味します。

-リボンワイヤーによる超音波ボンディングの制限表データ

新たなアプリケーション

画像弊社ワイヤーボンダーの機能とレーザーユニットを組合わせる事でレーザーのフォーカスをコントロールする事が出来る為、従来は不可能であった段差へのレーザーボンディングも可能になります。
従って設計をデザイン出来る幅も大きく広がります。

-EV、パワーモジュール、パワーディスクリート、ハイブリッド等…

フレキシビリティ

先端のツール交換のみでリボン及びTABボンディングどちらも対応可能です。

レーザーボンダーには一般的な溶接プロセスをリアルタイムでモニタリング可能な
プロセスコントロールシステムを装備出来ます。
プログラムされた溶接パラメータからの偏差及びプロセスの変動を検出する事によりすべてのシングルボンドの品質データを提供します。
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レーザーボンディングでの接合対応表

画像レーザーボンダーでは超音波ボンダーのようにサンプルの固定や強い荷重でのしっかりとした抑え込み等の必要はありません。
接合面の表面状態が悪くてもレーザーボンディングでは問題ありません。
また独自の方式によりレーザーが深くまで到達する事がないのでレーザーにより対象物を
壊す事はありません。
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バッテリーパック、パワーモジュール
固定が不安定な場所でも接合が可能
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バッテリーパック、パワーモジュール
低い荷重でも接合が可能
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簡単でかつ確実に接合が可能
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汚れた接合面へのボンディングも可能
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ベースマシン仕様

M17シリーズ M17 500W M17 600W M17 700W M17 1000W Laser Unit
X軸可動範囲 652mm 652mm 652mm 652mm
Y軸可動範囲 350mm 350mm 350mm 350mm
Z軸可動範囲 100mm 100mm 100mm 100mm
1073mm 1073mm 1073mm 1073mm 850mm
高さ
(シグナルランプ有り/無し)
2501/1975mm 2501/1975mm 2501/1975mm 2501/1975mm 2175mm/ -
奥行き 1565mm 1565mm 1565mm 1565mm 1200mm
重さ 1100kg 1100kg 1100kg 1100kg 510kg
ワーキングハイト SMEMA compliant 850-1,50mm
電源 3P / 200V / 208V / 230V / 400V / PE;50Hz / 60hZ
圧縮空気 4-8 bar
バキューム接続 <-0.8bar
オプション ウォータークーラ供給,N2パージガス

分解能

X-Y軸 高分解能リニアエンコーダー付きリニアモーター、分解能0.1μm
P軸 +/- 180° アブソリュートエンコーダー付きACサーボモーター
分解能0.0035°
Z軸 最大100mm、アブソリュートACサーボモーター付き、分解能0.5μm
位置精度 <+/-5μm @3シグマ、PRU/ワイヤー/ツール/アプリケーションを含む
製品上での繰り返し位置精度 <+/-3μm @3シグマ、PRU/ワイヤー/ツール/アプリケーションを含む
ワーキングハイト SMEMA 850-1,050mmによる
モニター 21“ フラットスクリーン
認証規格 SEMI S2,CE,Laser Unit Class 1 EN 60825-1:2014による
外部との接続 SMEMA,USB,RJ45, Digital I/O
オペレーティングシステムR eal-time,Unix-based multi-tasking OS
パターン認識ユニット Cognex Patmax System
認識時間 最大2ms / 1パターン認識
アライメント修正 NEW Flexsearch, singleポイント認識フェーズアングル,2点認識,フェーズアングル修正含む+/-5%
精度 0.1ピクセルまでのサブピクセル解像度
カメラ Moving CCD-camera, 640x480ピクセル
解像度 標準は30μm/1ピクセル、様々な光学系を使用する事で調整可能
イメージサイズ 標準19.2x14.4mm、様々な光学系を使用する事で調整可能
照明 リングライト、赤、青、白
マニュアルワークステーション 4”x4”、6”x6”、8”x6”、10”x6”、10”x8”(PCB標準サイズから)
最大650mm x 350mm(25”x14”)
バキューム及び/またはメカニカルクランプ
オートマティックパーツハンドリング フラット基板用ベルトインデクサー、
例)セラミック基板、PCBまたはワークピースキャリア
基板長さ: リクエストに合わせフレキシブルに対応、
基板幅: 最大350mmまで対応
ネットワーク接続 TCP/IP/FTPデータ交換、他マシンへのインライン接続用SMEMA、SEMI通信規格SECS/GEM、MESホスト接続

レーザーユニット仕様

対応リボン材料 アルミ(Al),金(Au),銀(Ag),白金イリジウム(PtIr),白金(Pt),銅(Cu),Ni(ニッケル)
対応リボン寸法 -最大対応サイズ: 幅5000μm×厚み500μm
-最小対応サイズ: 幅500μmx厚み100μm
-リクエストに応じたお客様仕様の寸法
接合材 -アルミ(Al),アルミダイキャスト,銅(Cu),ニッケル(Ni),真鍮(brass),青銅(bronze),鋼(steel)
-リクエストに応じたその他金属
リボンスプール -スプール直径: 3”,3.5”,4”
-より大きい直径スプールはオプション
-自動リボン送り
-CCDセンサーによるリボン終了の検出
リボンカットプロセス カット深さプログラム可能,フロントカット仕様
ボンドツール長さの特別なツール
50mm,60mm,70mm,90mm,100mm&110mm
タッチダウンセンサー -リニア可動範囲の誘導センサー
-衝突防止ハードウェアセンサー
レーザーパワー 500W,600W,700W,1000W(それぞれ10~100%の間で自由に出力調整可能)
異なる光学系 -50~70mmツール用光学系
-90~110mmツール用光学系
ツール長さへの適応 様々なツール長に対するレーザーフォーカス位置の追跡可能
焦点スポット径
ツール長”60mm”と”100mm”の場合「50μm」未満
ビーム品質M² ≦1.5
レーザー光源 基本モード放射のCWファイバレーザー
速度 -最大1ワイヤー/秒(アプリケーションによる)
-リボン幅と目的の接合面積による溶接時間
-接合面積の簡単なスケールアップが可能