자동차용 적층 세라믹 커패시터 적층 공정을 위한 고속 얼라인먼트
고적층 MLCC 적층 공정을 위한 안정적인 포커스 제어
자동차용 MLCC는 열팽창 계수(CTE)와 기계적 응력을 견딜 수 있도록 설계되어, 엄격한 외부 공차와 일관된 내부 전극 정렬이 요구됩니다. 층 수가 수백 개에서 약 1,000개까지 증가함에 따라, 검사 시스템은 변화하는 초점 조건에 지속적으로 적응하면서도 왜곡 없는 영상을 유지해야 합니다. 안정적이고 초점이 맞은 기준점 이미지를 유지하는 것이 매우 중요하며, 초점 불량은 ΔX, ΔY, Δθ 검출 정확도와 전체 수율에 직접적인 영향을 미칩니다.
자동차용 MLCC 적층 검사에 대한 광학 요구사항
자동차용 MLCC 적층 공정은 적층 높이가 증가함에 따라 안정적인 정렬 검출을 위해 왜곡 최소화 이미징과 안정적인 동적 포커싱이 요구됩니다.
마이크론 수준의 정렬 불량은 열 팽창 시 내부 응력 불균형을 초래하여 전극 및 에지 간 안전 마진을 감소시키고, 크랙 또는 쇼트 발생 위험을 증가시킬 수 있습니다. 장기적인 신뢰성을 확보하기 위해 검사 시스템은 다양한 적층 높이 조건에서도 안정적인 이미징과 정밀한 정렬 검출을 유지해야 합니다.
이러한 요구사항을 충족하기 위해서는 두 가지 광학 성능이 필수적입니다: 왜곡 없는 이미징과 동적 포커스 제어
엄격한 공차 조건에서의 치수 정밀도
자동차용 MLCC는 열 팽창 환경에서도 안정적인 동작을 보장하기 위해 엄격한 외형 공차와 일관된 내부 정렬 정밀도가 요구됩니다.
일반 렌즈는 객체 높이가 변화함에 따라 원근 왜곡을 발생시킵니다. 그 결과, 얼라인먼트 마크는 레이어마다 서로 다른 배율로 표시되며, 에지 위치가 이동하고 중심 좌표(ΔX, ΔY) 계산에 오차가 발생합니다. 이러한 미세한 정렬 오차는 적층이 진행됨에 따라 누적되어 전체 적층 정밀도를 저하시킵니다.
텔레센트릭 렌즈는 원근 왜곡을 제거하여 적층 높이 전반에 걸쳐 일관되고 정확한 측정을 가능하게 합니다. 리퀴드 렌즈와 같은 동적 포커싱 요소와 결합할 경우, 광학 파워 변화로 인해 미세한 배율 변동이 발생할 수 있습니다. 그러나 실제 환경에서는 이러한 변동은 일반적으로 작고 예측 가능하여, 적절한 렌즈 선택과 시스템 수준의 검증을 통해 충분히 제어할 수 있습니다.
고적층 환경에서의 안정적인 포커스 유지
적층이 진행됨에 따라 초점 평면은 제한된 피사계 심도를 벗어나 지속적으로 이동합니다.
동적 포커스 보정이 없을 경우, 서로 다른 높이에 위치한 얼라인먼트 마크를 일관되게 초점 상태로 유지할 수 없으며, 이는 에지 선명도 변화와 중심 검출 안정성 저하로 이어집니다.
기계식 리포커싱 방식은 진동, 안정화 시간, 제한된 응답 속도 등의 추가적인 문제를 유발하며, 이는 정렬 정밀도와 전체 사이클 타임에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.
리퀴드 렌즈 기반 오토포커스는 비기계식 방식으로 빠른 포커스 조정을 가능하게 하여,
MLCC 적층 정렬을 위한 통합형 액체 렌즈 자동 초점 솔루션
이러한 요구사항을 충족하기 위해 오토포커스는 외부 추가 장치가 아닌 비전 시스템의 일부로 동작해야 합니다.
적절한 광학 조합 선택은 첫 번째 단계입니다. 높이 변화가 큰 MLCC 적층 공정에서는 텔레센트릭 이미징의 안정성과 동적 포커스 제어 간의 균형이 필요합니다. Basler는 요구되는 포커스 범위 전반에서 안정적인 정렬 성능을 확보할 수 있도록 최적의 텔레센트릭 렌즈와 액체 렌즈 조합 선택을 지원합니다.
렌즈 제어를 통합하여 케이블링 및 시스템 통합 복잡도를 줄입니다. 기존 구성에서는 산업용 PC에서 액체 렌즈를 제어해야 하므로 케이블이 증가하고 시스템 엔지니어의 부담이 커집니다. Basler 이미징 솔루션은 액체 렌즈 제어를 직접 통합하여 전체 시스템 아키텍처를 단순화합니다.
실시간 폐루프 기반 이미지 출력을 위한 오토포커스 알고리즘 사전 적용 오토포커스 알고리즘은 이미징 모듈 내부의 FPGA에서 직접 실행됩니다. 포커스 조정은 이미지 획득과 긴밀하게 연동된 폐루프 방식으로 동작하여, 지연이나 기계적 안정화 시간 없이 각 검사 사이클마다 일관된 선명도의 얼라인먼트 마크 이미지를 제공합니다.
1층부터 1,000층까지 안정적인 정렬 성능 확보
전체 적층 높이 전반에 걸친 안정적인 포커스 유지: 적층 높이가 증가해도 기계적 이동이나 진동 영향 없이 일관된 이미지 선명도 유지
신뢰성 높은 정렬 검출: 이미지 획득과 동기화된 포커스 응답을 기반으로 정밀하고 안정적인 정렬 구현
처리량 향상:기계적 안정화 지연이 제거되어 적층 사이클 속도 향상
간소화된 시스템 통합: 외부 렌즈 컨트롤러 불필요, 구성 요소 감소, 시스템 복잡도 절감
자동차용 MLCC 적층 공정에서, 적층에 사용되는 세라믹 시트는 두께가 더 두껍고, 0603 또는 심지어 0402와 같은 매우 작은 기판 면적에서 더 높은 정전용량을 확보하기 위해 층 수가 수백 개에서 약 1,000개까지 증가하고 있습니다. 층 수가 증가함에 따라 기존 광학 시스템으로 충분한 피사계 심도를 유지하는 것이 점점 더 어려워지고 있어, 적층 과정에서 안정적인 초점을 유지하기 위해서는 액정 렌즈 자동 초점 기술이 필수적입니다.
적층 전 세라믹 시트 검사
적층 전에 세라믹 그린 시트는 최종 MLCC 구조에 영향을 줄 수 있는 표면 결함, 오염, 인쇄 불량 여부를 검사해야 합니다. 이러한 검사는 일반적으로 고속 라인 스캔 시스템을 사용하여 수행되며, 넓은 영역에 대해 균일한 해상도와 전체 폭에 걸친 안정적인 이미지 품질로 연속 이미징을 구현합니다.
세라믹 시트 검사를 위한, 라인스캔 카메라 확인 하기절단 공정 블레이드 치핑 검사
적층 및 라미네이션 이후, 절단 공정은 또 하나의 중요한 검사 포인트입니다. 블레이드 에지에서 발생하는 미세한 치핑도 검출되지 않을 경우 수천 개의 부품에 영향을 줄 수 있습니다. 신뢰성 있는 검사를 위해서는 고속 스캐닝 중에도 정밀한 포커스 제어가 필요하며, 일반적으로 블레이드 에지에서 선명한 이미지를 유지하기 위해 3D 측정 피드백이 함께 적용됩니다.
MLCC 절단 블레이드 검사를 위한 3D 솔루션 확인하기
