Semikron Elektronik GmbH, con sede en Nuremberg, es uno de los principales fabricantes mundiales de componentes electrónicos de potencia, como circuitos integrados, semiconductores discretos, transistores, diodos, tiristores y fuentes de alimentación en el rango de potencia media de aprox. 1kW a 10MW.
Estos se utilizan en una amplia variedad de sectores industriales, desde vehículos eléctricos e híbridos y accionamientos industriales hasta generación de energía eólica y solar y la industria ferroviaria. Hasta hace poco, la empresa utilizaba varios microscopios ópticos de Nikon Metrology para estudiar e inspeccionar obleas de semiconductores de 6 pulgadas para garantizar la calidad y optimizar la producción.
Nikon Metrology NEXIV VMZ-R3020, automatizado con una herramienta de manejo de obleas de brazo único mWL150. Este es el primer sistema que se instala en una sala limpia en la planta de Nuremberg de Semikron Elektronik GmbH.
En julio de 2017, la empresa de electrónica decidió actualizar sus propias capacidades de inspección sin contacto y adquirió el primer sistema de medición e inspección completamente automático para obleas de 6 pulgadas del mismo proveedor. Consiste en la combinación de un sistema de medición por video CNC NEXIV VMZ-R3020 que incluye el software AutoMeasure y una herramienta de manejo de obleas mWL-150 con doble puerto de carga para registrar hasta 50 obleas. La unidad de robot recoge la oblea que se medirá del casete de oblea, luego la coloca en el prealineador para la alineación y el reconocimiento del número de identificación y luego la transporta a la mesa de vacío de los sistemas NEXIV para la medición real. Una vez completada la medición, la oblea se transporta de vuelta al casete de obleas y los valores medidos recopilados y la información adicional se transfieren automáticamente al sistema informático central para su evaluación.
El Dr. Klaus Mümmler, Ingeniero de Procesos en el Departamento de Fotolitografía de Semikron, explica: “La microfabricación de muestras en miniatura para la producción de circuitos en nuestras obleas de 6 pulgadas crea estructuras en el rango de los micrómetros. “El rendimiento general de los dispositivos nos convenció, además de la larga y buena cooperación con Nikon Metrology” Dr. Klaus Mümmler, Ingeniero de Procesos en el Departamento de Fotolitografía de Semikron 
Llevó mucho tiempo probar y medir características tan pequeñas con microscopios ópticos manuales. La reproducibilidad del proceso era baja, la rastreabilidad de los resultados no era la ideal y no había forma de archivarlos sin hacerlo a mano”. Para remediar estas deficiencias y aumentar el número de inspecciones a fin de permitir una mejor evaluación estadística, él y su colega, Marco Kleber, el ingeniero de procesos, decidieron instalar el NEXIV VMZ-R3020 de Nikon Metrology después de probar varios instrumentos de medición alternativos en el mercado. Un factor de decisión importante para la solución de Nikon fue la posibilidad de entrecruzar el software de automatización de manejo de obleas con el software de medición y generación de informes. El control exacto de la mesa en combinación con la eficiente función de unión de imágenes del software AutoMeasure también demostró ser particularmente ventajoso.
El Dr. Mümmler agregó: “El rendimiento general de los dispositivos nos convenció, además de la extensa y buena cooperación con Nikon Metrology, que nos facilitó la decisión. La instalación del sistema se realizó sin problemas y la capacitación transcurrió sin complicaciones. Desde entonces, hemos instalado un segundo sistema con una herramienta de manipulación de doble brazo más desarrollada”.
A través de la automatización, la precisión y la repetibilidad de la medición se han mejorado considerablemente y los resultados se interpretan más rápido y más fácilmente. Como resultado, cualquier cambio en los parámetros del proceso de fabricación puede detectarse y corregirse con mayor precisión para lograr una mayor calidad de los componentes. Además, el vínculo directo entre la recopilación de datos y su evaluación ha mejorado significativamente la trazabilidad en comparación con la medición manual. En la actualidad, Semikron emplea a 3,000 personas en 24 oficinas en todo el mundo, con instalaciones de producción en Alemania, Brasil, China, Francia, India, Italia, Eslovaquia y EE. UU. Sus innovadores productos electrónicos de potencia permiten a los clientes desarrollar sistemas más pequeños y eficientes desde el punto de vista energético, lo que a su vez ayuda a reducir el consumo mundial de combustibles fósiles. Nikon Metrology se complace en ayudar a Semikron y a sus clientes a lograr este objetivo.
ACERCA DEL SISTEMA NEXIV VMZ-R3020 EN SEMIKRON
El sistema de medición por video CNC tiene una óptica de zoom de 15x que ofrece alta resolución con gran aumento. La iluminación LED episcópica y diascópica, así como el anillo de luz LED de 8 segmentos con tres ángulos diferentes, ofrecen una gran flexibilidad para optimizar la iluminación de las muestras. Con recorridos XY de 300 x 200 mm, el sistema NEXIV puede medir cualquier componente pequeño, como componentes mecánicos y piezas moldeadas. Sin embargo, la inspección de componentes electrónicos altamente integrados, ya sean placas de circuito impreso u obleas, es una de las aplicaciones principales del dispositivo. 
El sistema NEXIV VMZ-R3020 puede medir y evaluar características con procesamiento de imágenes con gran precisión. Además, las superficies también se pueden detectar mediante escaneo láser TTL para obtener datos topográficos para la evaluación de perfiles o para mediciones de rugosidad. De particular interés son la gran distancia de trabajo, el amplio campo de visión y la alta apertura numérica para una excelente resolución. La precisión de la medición aumenta con los codificadores lineales de alta resolución (0.01 micrómetros) para la retroalimentación de las posiciones de los ejes al controlador. La plataforma de software programable AutoMeasure es la herramienta ideal para registrar y evaluar los datos recopilados por el procesamiento de imágenes. Las características incluyen asistentes interactivos de medición y aprendizaje, una interfaz CAD, la capacidad de realizar análisis de formas y herramientas de gestión de datos. Integración con programas para la evaluación de la forma del perfil, el análisis de superficies en 3D y la elaboración de informes. La interfaz gráfica de usuario ofrece al usuario la posibilidad de utilizar diseños estándar o adaptarlos individualmente. Estos incluyen características avanzadas del editor de programación, la ventana de imagen en vivo y control sobre las condiciones de iluminación.
Los usuarios pueden realizar operaciones rutinarias simples con un diseño limitado o usar un diseño completamente equipado para crear programas simples o complejos. La herramienta de manipulación de obleas WL150-2d con el robot de dos brazos es una unidad de automatización de sala limpia clase 5 según ISO EN 14 644-1 (una clase mejor está disponible opcionalmente), que está diseñada para la carga y descarga autónoma de obleas de 6 pulgadas desde los casetes para su inspección. La herramienta de manejo de obleas está equipada con uno o dos efectores de extremo de aguja, dos estaciones de casete con escáneres, un prealineador, una estación de prueba de aguja y una pantalla táctil. A petición, también se pueden procesar dos tamaños de obleas diferentes en un solo sistema. Para el manejo de obleas más grandes, también hay disponibles herramientas de manejo de obleas más grandes (mWL200/300) para la inspección de obleas de 8 o 12 pulgadas. El NEXIV VMZ-R3020 ahora ha sido reemplazado por el NEXIV VMZ-S3020.
