Fine Wire Bonder Bondjet BJ820

Bondjet BJ820

Vollautomatischer Hochgeschwindigkeits-Dünndraht-Wedge-Bonder

Der Bondjet BJ820 ist der weltweit führende vollautomatische Dünndraht-Wedge-Wedge-Bonder. Der BJ820 stellt sich allen Herausforderungen des Drahtbondens auf einer Plattform, es können Drähte und Bändchen aus Aluminium, Kupfer und Gold verwendet werden. Typische Anwendungsbereiche sind Bauteile aus dem Bereich der HF- und RF-Technik, COB, MCM, Hybride, Opto- und Fahrzeugelektronik. Der Bondjet BJ820 definiert den Stand der Technik im Vergleich zum Wettbewerb und ist Benchmark für:

  • Höchste Bondgeschwindigkeit im Markt
  • Größter Arbeitsbereich schneller Dünndrahtbonder
  • Höchste Genauigkeit der Achsen
  1. Ihre Vorteile

    Präzision

    • Verzögerungsfreie Erkennung des „Touchdown“-Signals
    • Präzise Steuerung der Bondkraft (statisch und dynamisch)

    Flexibilität

    • Arbeitsbereich: 305 mm x 410 mm
    • Flexible Nutzung des großen Arbeitsbereiches, z.B. durch den Einsatz mehrerer Bondstationen (manuell bzw. mit Indexern)
    • Universelle Softwareschnittstelle zur Indexersteuerung
    • Parallele Bondstationen zur Optimierung des Durchsatzes

    Geschwindigkeit

    • bis zu 7 Drähte pro Sekunde, applikationsabhängig, z.B. mit Parametern:
      • 25 µm Draht, 1 mm Looplänge, metallisierter Wafer, 127 ms pro Bond;
      • 2 mm Looplänge, 134 ms pro Bond

    Qualität

    • Permanente Echtzeit-Überwachung von Drahtverformung, Transducerstrom, -frequenz und -impedanz innerhalb eines programmierbaren Toleranzbereiches
    • Wartungsarmer Piezo-Bondkopf
    • Einfache Anbindung an Hesse Mechatronics´ Workbench mit Modulen wie Prozessdaten- und Backup-System PBS200, PiQC, Processdatadrain, SECS/GEM oder an standardisierte/kundenspezifische MES (Manufacturing Execution Systems)
    • Prozessintegrierte Qualitätsüberwachung (PiQC), Erfassung weiterer Parameter durch zusätzliche Sensorik (z.B. Reibung) zur 100% Qualitätsüberwachung in Echtzeit (patentiert)
    • E-Box: Patentierte Lösung zur optimalen Einrichtung des Bondkeils und frei programmierbare Toleranzbereiche für die Positionierung von Bondkeil und Drahtklammer

    Prozessvorteile

    • Looplängen: 70 µm – 20 mm (abhängig vom Drahtdurchmesser)
    • Verschiedene Loopformfunktionen
      • Konstante Drahtlänge
      • Konstante Loophöhe
      • Individuelle Loopgestaltung
    • Fine Pitch: 40 µm inline, 25 µm bei versetzten Bondpads,
      (Draht- und Loopabhängig)

     

     

    Drahtbonder Arbeitsbereich BJ820

    Dünndraht Bondkopf 45GradDünndraht Bondkopf 90Grad Deep Access

    Mikroskop zum drahtbonderTypenbeschriftung Drahtbonder BJ820

  2. Technische Daten

    Arbeitsbereich

    • X: 305 mm; Y: 410 mm; Z: 30 mm
      P: 420°

    Mechatronischer Bondkopf

    • BK04 Bondkopf 45°, BK04 Bondkopf 60°
    • DA04 Bondkopf 90° (Deep Access)

    Draht

    • Al, Au: 17,5 µm – 50 µm (optional mit Heizplatte)
      Optional: 12,5 µm – 75 µm (nach Absprache)
    • Cu: 17,5 µm – 30 µm
      Cu (in Entwicklung): 50 µm

    Bändchen (Deep Access Bondkopf)

    • Al, Au: 35 µm x 6 µm bis zu 250 µm x 25 µm

    Abmessungen der Maschine

    • 722 mm x 1.250 mm x 1.800 mm (B x T x H), Höhe ohne Statuslampe

    Medienanschlüsse

    • RJ45 (2 x)
    • Druckluft (Reinst-Druckluft)
    • Vakuum
    • 16A AC
    • Digitale IO´s
    • USB-Port
    • SMEMA

    Gewicht

    • ca. 1350 kg

    Dünndrahtbonder Bondjet BJ820

  3. Bondköpfe

    Dünndraht-Bondkopf 45°

    • Typ: BK04 Bondkopf 45°
      Option: BK04 Bondkopf 60°
    • Transducer Frequenz: 100 kHz (93,5 kHz); alternative Frequenzen sind durch den eigenen Transducer-Bau realisierbar
    • Draht: Al, Au: 17,5 µm – 50 µm (0.7 mil – 2.0 mil)
      Optional (nach Absprache): 12,5 µm – 75 µm (0.5 mil – 3.0 mil)
      Cu: 17,5 µm – 30 µm, in Entwicklung: 50 µm (2 mil)
    • Bis zu 7 Drähte pro Sekunde, abhängig von:
      • Drahtlänge
      • Drahtstärke
      • Looping
      • Bondkopf Design (nur für 45°)
    • Bondkraft: 15 cN – 150 cN programmierbar
    • Wedge Länge: 1″ (für alle Frequenzen)

     

    Dünndraht Bondkopf

     

    • Verschleißfreie und wartungsarme Komponenten mit PIEZO-Technik
    • Frei programmierbarer Drahtvorschub, Taillänge, Abrisshub und Öffnung der Drahtklammer
    • Verzögerungsfreie Erkennung des “Touchdown”-Signals, z.B. zum Bonden auf sehr dünnen Substraten
    • Präzise Steuerung der Bondkraft (statisch und dynamisch)
    • Hohe Steifigkeit der Aufhängung hilft Störschwingungen zu unterdrücken

     

    Dünndraht-Bondkopf Deep Access 90°

    • Typ: DA04 Bondkopf 90° (Deep Access)
    • Transducer Frequenz: 100 kHz (93,5 kHz); alternative Frequenzen sind durch den eigenen Transducer-Bau realisierbar
    • Draht:
      Al, Au: 17,5 µm – 50 µm (0.7 mil – 2.0 mil)
      Optional (nach Absprache): 12,5 µm – 75 µm (0.5 mil – 3.0 mil)
      Cu: 17,5 µm – 30 µm (0.7 mil – 1.2 mil)
      Bändchen:
      Al, Au: 6 µm x 35 µm (0.25 mil x 1.4 mil) bis zu
      25 µm x 250 µm (1 mil x 10 mil)
    • Wedge Länge: 1″ (für alle Frequenzen), >1″ auf Anfrage
    • Eintauchtiefe: 14 mm Eintauchtiefe beim Bonden in Gehäuse mit 1″ Wedgetool; optional 18 mm mit 1,3″ Wedgetool

     

    Deep Access Bondkopf Dünndraht

    • Deep Access Version zum Bonden von Bändchen und schwer zugänglichen Bauteilen
    • Verschleißfreie und wartungsarme Komponenten mit PIEZO-Technik
    • Frei programmierbarer Drahtvorschub, Taillänge, Abrisshub und Öffnung der Drahtklammer
    • Zusätzliche Klammer oberhalb des Transducers zur optimalen Klemmkraftkontrolle
    • Verzögerungsfreie Erkennung des “Touchdown”-Signals, z.B. zum Bonden auf sehr dünnen Substraten
    • Präzise Steuerung der Bondkraft (statisch und dynamisch)
    • Kompakte Bauform spart Gewicht und ermöglicht hohe Beschleunigungen
    • Hohe Steifigkeit der Aufhängung hilft Störschwingungen zu unterdrücken
  4. E-Box

    Einrichthilfe für Draht-Bonder

    Die E-Box ist das von der Hesse GmbH patentierte Visualisierungssystem zur steuerungsunterstützter, reproduzierbaren Einrichtung der Bondkopfelemente. Es umfasst eine Kamera zur optischen Darstellung von Wedge, Messer und Drahtführung sowie umfangreiche grafische Hilfen zur Justage und Positionskontrolle. Die E-Box reduziert den Zeitaufwand für Einstellarbeiten pro Maschine signifikant.

    E-Box für Draht-Bonder – Vorteile in der Produktion

    • Bessere Reproduzierbarkeit justageabhängigen Eigenschaften (z.B. Looptreue) nach Tausch von Verschleißteilen
    • Längere Lebensdauer der Verschleißteile

     

    Vorteile beim Bondprozess

    • System zur reproduzierbaren Einrichtung von Wedge, Messer und Drahtführung
    • Kamerasystem zur optischen Darstellung von Wedge, Messer und Drahtführung
    • Einrichten ohne Mikroskop
    • Frei programmierbare Sollpositionen für die Bondkopfelemente
      • dargestellt als Begrenzungslinien
      • verschiedene Ansichtsperspektiven wählbar (von der Seite, von unten, von vorne, etc.)
    • Minimiert Zeitaufwand für manuelle Justage und Positionskontrolle
    • Prozesssicheres Einstellen der Drahtführungselemente (Wedge, Klammer, Drahtführung, Messer)
    • Grafisch unterstützte, visuelle Kontrolle:
      • der Positionen von Wedge und Drahtführung
      • des Abstandes zwischen Wedge und Drahtklammer
      • des Öffnungsspalts der Drahtklammer
      • des Drahtverlaufs
      • der Messer bzw. Schneideposition

    Bondkopf in E-Box

     

    Screenshot E-Box

     

    Bondkopf in E-Box

  5. Qualitätsüberwachungssystem PiQC

    PiQC = Prozessintegrierte Qualitätsüberwachung

    Die Hesse GmbH hat ein neues, weltweit einzigartiges, prozessintegriertes Qualitätsüberwachung (PiQC) für Dünn- und Dickdraht-Bonder entwickelt. Ein in den Transducer integrierter Sensor ermöglicht erstmals eine multidimensionale Signalanalyse des Bondprozesses. Das Qualitätsüberwachungssystem berechnet anhand der erfassten Messgrößen einen Qualitätsindex in Echtzeit.

    Vorteile für die Serienfertigung

    • Bondtest in Realzeit
    • Keine mechanische Belastung der Bondverbindung
    • Produktspezifische Konfiguration des Qualitätskontrollsystems

    Feedback aus dem Prozess

    • Mechanisches Schwingungsverhalten der Wedgespitze
    • Reibungsverhalten während des Schweißprozesses
    • Transducerstrom
    • Ultraschallfrequenzänderung
    • Drahtdeformation

    Qualitätsaussage durch PiQC

    • PiQC berechnet für jeden Bond einen Qualitätsindex basierend auf den Feedbacksignalen des Prozesses
    • Die Bestandteile, aus denen sich der Qualitätsindex zusammensetzt, können jederzeit graphisch dargestellt werden

    Teach-Modus zur Aufnahme von Referenzdaten

    • Vollständig automatisierte, detaillierte Analyse des Schweißprozesses
    • Extraktion eines prozessspezifischen Referenzdatensatzes

    piqc screenshot gute Ergebnisse

    piqc screenshot schlechte Ergebnisse

  6. PBS200 – Wire Bonder Server

    PBS200 – Wire Bonder Server

    Der PBS200 Wire Bonder Server ist ein auf Windows basiertes System um bis zu 20 Hesse Mechatronics Draht-Bonder miteinander zu verknüpfen. Sie können die Maschinen während der laufenden Produktion kontrollieren und verwalten. Mit PBS200 erreichen Sie eine perfekte Integration Ihrer Draht-Bonder im Fertigungssystem. Die Draht-Bonder sind mit dem PBS200 Server über das leistungsstarke XML basierte PBS Netzwerkprotokoll miteinander verbunden.

    PBS System

    Funktionen von PBS200

    • „„Datensicherung aller Daten der angeschlossenen Bonder
    • Benutzerverwaltung und Zuordnung von Benutzerkonten auf einzelne Draht-Bonder oder Fertigungslinien
    • Prozessdaten in Echtzeit, Speicherung und Import-Option in Microsoft Excel (Option)
    • Masterprogramming
    • Kundenspezifische Anpassungen
      PBS200 kann entsprechend spezifischer Kundenanforderungen bzgl. Traceability oder MES Server Verbindung (Option) erweitert werden. Lassen Sie das MES System entscheiden, welches Prozessprogramm genutzt werden soll, speichern Sie die Prozessergebnisse in Ihrem MES System. Wenden Sie Ihre Nacharbeitsstrategie auf die Draht-Bonder an
    • SECS/GEM-konformes Modul ist verfügbar für PBS200 (Option)
    • Multi Server: Betreiben Sie mehrere PBS200 Server und verwalten alle mit der PBS Workbench in Ihrem Büro

    PBS200 besteht aus

    • PBS200 Client Lizenz für einen Draht-Bonder
    • PBS200 Hardware mit Windows 7 Professional™ und 2 Netzwerkanschlüssen
    • PBS200 Server Lizenz für einen Server
    • PBS & PiQC Workbench mit USB Stick Lizenzschlüssel

    Verfügbare Prozessdaten

    • Logbuch Daten
    • Maschinenkonfiguration
    • Wichtige Programmparameter
    • Device ID und Bondposition
    • PiQC Qualitätswerte
    • Verformung- und Stromkurven
    • Material- und Wedgezähler
    • Statistische Daten
  7. Automatisierung

    Automatisierung

    Automatomation BJ820 Indexer

    Die präzise und sichere Zuführung und Klemmung der Produkte in die Produktionsmaschine trägt wesentlich zur Qualität des Prozesses sowie Ausbeute und Effektivität der Maschine bei. Aus diesem Grund bietet die Hesse GmbH zusätzlich zu einer Standardkonfiguration für jeden Anwendungsfall individuell zugeschnittene Automatisierungskonzepte an. Das Spektrum der Automatisierungsprodukte für die Maschinen der Hesse GmbH umfasst:

     

    Alle Maschinen sind für die Integration in Fertigungslinien geeignet. Dies gilt auch für Indexer und Magazinlifte, die in der Regel über eine SMEMA Schnittstelle mit Nachbarsystemen kommunizieren. Kundenspezifische Sonderlösungen, die von der Norm abweichen, haben einige außergewöhnliche optionale Features hervorgebracht, wie:

    • Indexer mit automatischer Bahnbreitenverstellung
    • Indexer mit Kippfunktion für das Bonden von 3-dimensionalen MID´s
    • Integrierter Barcode-Scanner für die automatische Programmauswahl
    • Indexer mit 2 oder 3 Schienen für parallele AUER Boot Verarbeitung
    • Manuelle beheizter Workholder mit einstellbarer Höhe für maximale Flexibilität
    • Magazin Lift mit einer Kapazität für mehrere Magazine
  8. Produktvideo
 

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