Extended Depth of Field

Inleiding

Nedinsco heeft in samenwerking met de Belgische startup Innovate Precision een proof-of-concept ontwikkeld voor een innovatief optisch systeem. De semicon back-end markt is, met marktleiders als ASM-PT (launching customer) en Kulicke & Soffa, al jaren op zoek naar een optisch systeem om geassembleerde elektronica in de productielijn real-time te kunnen inspecteren.

Probleemstelling

Assemblagemachines voor de semiconductor- en de elektronica-industrie kunnen steeds sneller en in grotere hoeveelheden microcomponenten produceren. De remmende factor in de productielijn is echter het optische inspectiesysteem. Wereldwijd bestaat er nog geen geschikte oplossing die een Extended Depth Of Field (EDOF), oftewel een grotere scherptediepte, zónder verlies aan resolutie mogelijk maakt. Beide eigenschappen zijn een absolute voorwaarde om de minuscule verbindingen tussen de microcomponenten te kunnen controleren en automatisch te corrigeren.

Oplossing

Het EDOF-systeem van Nedinsco en Innovate Precision is de technische doorbraak die dit probleem oplost. Het systeem bestaat uit:

• Een innovatieve lenskolom die op een camera bevestigd kan worden.
• Een speciaal beeldverwerkingsalgoritme.

Het in het projectplan opgenomen figuur illustreert het verschil in de behaalde scherpte tussen een traditioneel camerasysteem en een proof-of-concept van het innovatieve optische systeem.

Doelstelling

Het doel van dit MIT R&D-project is om het proof-of-concept van dit systeem door te ontwikkelen van TRL3 naar TRL7, zodat prototypes getest kunnen worden bij een launching customer. Het te ontwikkelen systeem beoogt een tienvoudige verlenging van de scherptediepte te realiseren ten opzichte van traditionele systemen en een onmiddellijke real-time beeldverwerking binnen 0.01 seconden.

Marktanalyse

Het aantal elektronische apparaten dat halfgeleidercomponenten bevat, zoals computers, smartphones, auto’s en TV’s, overschreed dit jaar de grens van 1 biljoen en is nog steeds sterk groeiende. De vraag naar deze componenten zal in de toekomst sterk blijven stijgen door nieuwe trends zoals:

1. Artificiële Intelligentie
2. Virtual Reality
3. Augmented Reality
4. Internet of Things
5. Autonome voertuigen

Daarom is de eerste beoogde markttoepassing gericht op de semicon-groeimarkt. Anno 2018 wordt in de halfgeleidermarkt een jaarlijkse verkoop van €388 miljard gerealiseerd. Verwacht wordt dat deze markt tot 2025 jaarlijks verder zal groeien met 7.67%. Dit levert een totale groei op van meer dan 65% tussen 2018 en 2025.

Economische waarde

Door deze toenemende vraag is de economische waarde, gekoppeld aan deze innovatie, groot. Verwacht wordt dat in het segment van intelligente assemblagemachines een omzet van €17 miljoen kan worden gerealiseerd in 2026 met het innovatieve EDOF-systeem. Tijdens de projectperiode worden ook toepassingen ontwikkeld voor oogchirurgie (Life Sciences and Health) en voor de logistieke sector, wat de potentiële omzet nog zal verhogen.