ULTRALUX™ PLUS ist die High-End-Ballbondplattform von K&S für die kosteneffiziente Massenproduktion von LEDs und Mini-LEDs. Sie positioniert sich über OptoLux™ Plus und zeichnet sich durch einen höheren Durchsatz pro Stunde (UPH), eine Bondgenauigkeit von 2,5 µm bei 3σ sowie verbesserte Drahtbondierungseigenschaften für Kupfer-/Silberlegierungen aus. Ziel ist es, Verpackungswerken zu helfen, die Produktionskosten um mehr als 10 % zu senken. Die Plattform ist speziell für den unterbrechungsfreien 24/7-Betrieb von Beleuchtungs-LEDs, Mini-LEDs und Infrarot-Optoelektronikbauteilen konzipiert.
ULTRALUX™ PLUS Komplettgerät
I. Gerätepositionierung
ULTRALUX™ PLUS ist K&S' Flaggschiff unter den Ballbond-Maschinen für optoelektronische Gehäuse. Der Fokus liegt auf Ultraschall-Ballbondverbindungen für SMD-LEDs, Hochleistungs-LEDs, Mini-LEDs, Infrarot-Sende-/Empfangsbauelemente und Lichtsensoren. Dabei wird die Drahtbondung zwischen Chip-PADs und Substrat/Träger durchgeführt.
Im Vergleich zu OptoLux™ / OptoLux™ Plus wurden die Bewegungsarchitektur, die Bildverarbeitung, der Gasschutz und das Prozesskit umfassend verbessert. Das System ist für mittelständische bis große Verpackungsanlagen konzipiert, die maximale Leistung, großflächiges Kupfer-/Silberdrahtbonden und Mini-LEDs mit kleinen Kontaktflächen benötigen, und ist nicht für die Gehäusefertigung von High-End-Logik-ICs geeignet.
II. Kernhardwaresystem
Leichtes, hochsteifes XYZ-Servosystem mit vollständig geschlossenem Regelkreis: Die leichte, hochsteife Bewegungsstruktur verbessert die Beschleunigung und reduziert Leerlaufzeiten; die Bondgeschwindigkeit von bis zu 25 Linien/Sekunde (2 mm Drahtlänge) erhöht die UPH deutlich; der hochpräzise Z-Achsen-Druckregelkreis minimiert das Risiko von Beschädigungen dünner Elektroden und eignet sich für die langfristige, kontinuierliche Massenproduktion.
Progressive Scan Vision Engine der nächsten Generation (PRS): Kompakte Miniaturoptik mit kleinerem Fadenkreuzversatz; Look-Ahead-Vorabscan; Standard-3,5×-Vergrößerungsoptik (OptoLux Plus 2×/4×), die ein großes Sichtfeld beim Scannen und die Erkennung kleiner Bereiche optimal ausbalanciert; optimierter Erkennungsalgorithmus für starke Reflexionen, Farbunterschiede und Verunreinigungen auf galvanisierten Oberflächen.
Die verbesserte automatische Fehlerbehebung unterstützt automatische Wiederholungsversuche für mehrere Anomalien wie SHTL, NSOP und NSOL, wodurch das durchschnittliche Hilfsintervall von MTBA deutlich verbessert und die Ausfallzeiten durch manuelle Eingriffe reduziert werden.
Verbessertes Gasflussregelungssystem: Speziell optimiert für die Freiluft-Kugelformung von Kupfer- und Silberlegierungsdrähten, stabilisiert es die Qualität der Lichtbogenbildung und Kugelformung, reduziert die Oxidation der Kupferkugeln und Formfehler der Silberkugeln. Mit einem optionalen Mikro-Umweltschutzsystem können Kupfer- und Silberdrähte direkt in großen Chargen verarbeitet werden, was zu Kostensenkungslösungen in der Produktion beiträgt.
Das Quick-LED-2 Suite Komplettpaket für optoelektronische Prozesse integriert Quick Bond, Quick Stitch und Quick Loop und ist mit einer Vielzahl ausgereifter Parameter für Drahtlichtbogen, Lichtbogenbildung und Ultraschalldruck vorkonfiguriert. In Verbindung mit der ACCUBMP-Lötballensteuerung und der Auto-BITS-Prozessselbstoptimierung kompensiert es dynamisch den Verschleiß der Schneidwerkzeuge und Schwankungen des Drahtmaterials während der Geräteproduktion. Dies ermöglicht eine schnelle Zertifizierung und den Einsatz neuer Maschinen und Produkte und verkürzt die Produkteinführungszyklen.
Das KNet PLUS Gerätevernetzungssystem unterstützt die Echtzeit-Überwachung des Gerätestatus und die Erfassung von Produktionsdaten, integriert sich in MES-Systeme der Fabrik, um eine vollständige Rückverfolgbarkeit der Prozessdaten zu gewährleisten, und ist mit automatisierten Produktionslinien der Industrie 4.0 kompatibel; es ist außerdem mit durchgehenden Stützrahmen und Palettenträgern kompatibel und kann in automatische Be- und Entlademechanismen integriert werden.
III. Wichtigste Prozessspezifikationen
Kompatible Drähte: Golddraht, Silberlegierungsdraht, Palladium-Kupferdraht, Kupferdraht (mit passendem Mikroumweltschutzset)
Geeigneter Drahtdurchmesser: 20-50 μm, deckt die gängigen Drahtdurchmesser für herkömmliche LEDs, Hochleistungs-LEDs und Mini-LEDs ab.
Bondgenauigkeit: 2,5 μm@3σ, besser als die 3 μm@3σ von OptoLux Plus, geeignet für die Mini-LED-Produktion mit geringerem Pad-Abstand
Effektive Klebefläche: 56 mm (X) × 80 mm (Y), kompatibel mit verschiedenen LED-Brückenhalterungen und Keramiksubstraten
Drahtbogenverhalten (25,4 μm Draht): Maximale Drahtlänge 5 mm, minimale Bogenhöhe 65 μm; Quick-Loop-LED unterstützt verschiedene komplexe Drahtbogenformen, reduziert Drahtwackeln und verbessert die Gerätezuverlässigkeit
Kompatibilität mit Trägersystemen: Halterungskastenbreite 35–98 mm, unterstützt die Herstellung von LED-Brückenhalterungen mit verschiedenen Spezifikationen.
IV. Wichtigste Anwendungsszenarien
LED-Gehäuse: Umfassendes Sortiment an SMD-LEDs (Oberflächenmontage), Hochleistungs-Keramik-LEDs, COB-Modulen und Mini-LEDs. Serienfertigung von LED-Chips.
Optoelektronische Bauelemente: Infrarot-(IR)-Sender/Empfänger, fotoelektrische Sensoren, Optokoppler (diskrete Bauelemente)
Kostensenkende Produktionslinien, geeignet für die Massenproduktion von Kupferdraht und Silberlegierungsdraht
V. Kernausrüstungsvorteile
Außergewöhnliche Massenproduktionskapazität: Verfügt über eine Servo-Motion-Architektur der nächsten Generation, die die UPH im Vergleich zum OptoLux™ Plus weiter steigert; die höhere Leistung pro Einheit senkt die Herstellungskosten pro LED, was zu einer Reduzierung der gesamten Produktionskosten um mehr als 10 % führt.
Robustes Kupfer/Silber-Drahtbonden: Verbesserte Luftstromkontrolle und überlegene FAB-Konsistenz (Free Air Ball) gewährleisten stabile Ausbeuten bei der Massenproduktion von Silber- und Kupferdrähten und erfüllen die Anforderungen der Fabrik an Kostensenkung.
Höhere Bondpräzision: Erreicht eine Präzision von 2,5 μm@3σ mit 3,5× Optik und bewältigt effektiv Mini-LED-Prozesse mit kleinen Pads und feinen Abständen bei gleichzeitig größerem Prozessfenster.
Hohe Anlagenauslastung: Dank automatischer Fehlerbehebung bei verschiedenen Fehlertypen und adaptiver Auto-BITS-Kompensation zur Minimierung von Rüst- und Ausfallzeiten ist die Anlage ideal für den kontinuierlichen 24/7-Betrieb geeignet.
Schnelle Produkteinführung: Die Quick-LED-2 Prozesssuite verkürzt die Qualifizierungszyklen neuer Produkte und verringert den Einrichtungsaufwand für Prozessingenieure.
Kompatibilität mit digitalen Produktionslinien: Die KNet-PLUS-Konnektivität ermöglicht die umfassende Rückverfolgbarkeit von Produktionsdaten und die Integration mit automatisierten Be- und Entladesystemen und ist somit vollständig kompatibel mit modernen Verpackungsanlagen. VI. Kurzer Vergleich: ULTRALUX™ PLUS vs. OptoLux™ Plus
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Artikel ULTRALUX™ PLUS OptoLux™ Plus
Positionierung Flaggschiffmodell; extrem hoher Durchsatz; entwickelt für Mini-LEDs und Massenproduktion mit Kupfer-/Silberdraht Massenproduktion für den Massenmarkt; Großserienfertigung konventioneller LEDs
Optische Vergrößerung Standard 3,5× Standardmäßig 2×; 4× optional
Bindungsgenauigkeit 2,5 μm @ 3σ 3 μm @ 3 s
Höchstgeschwindigkeit 25 Drähte/Sekunde (2 mm Drahtlänge) Relativ niedriger
Gasregelung Verbesserter Luftstrom für optimierte Cu/Ag-Draht-FAB-Bildung Standard-Luftstromregelung
Prozesssuite Quick-LED-2 Suite Quick-LED Suite
Zielkunden Hochleistungsfähige Mini-LED-Linien; kostenreduzierende Kupfer-/Silberdraht-Linien mit hohem Produktionsvolumen. Standardleitungen für herkömmliche SMD- und Hochleistungs-LEDs
VII. Zusammenfassung
Die K&S ULTRALUX™ PLUS ist das Flaggschiffmodell im Portfolio der optoelektronischen Ballbondanlagen von K&S. Basierend auf den drei Kernprinzipien höherer Durchsatz, überragende Genauigkeit und stabile Massenproduktion mit Kupfer-Silber-Legierungsdrähten, bewältigt sie kritische Herausforderungen wie kleine Bondpads bei Mini-LEDs, ungenaue Ballbildung mit Kupferdraht und Prozessdrift während der Massenproduktion. Sie ermöglicht LED-Gehäuseherstellern, die Produktionskosten pro Einheit zu senken und gleichzeitig hohe Ausbeuten und Zuverlässigkeit zu gewährleisten. Damit ist sie die bevorzugte Drahtbondplattform für die Massenproduktion von LEDs und Mini-LEDs der nächsten Generation.
