Smarte Kühlung für hochgenaue Bilddaten: Industriekameras mit integriertem Kühlkanal
08.05.2023
Smarte Kühlung für hochgenaue Bilddaten: Industriekameras mit integriertem Kühlkanal
Hochpräzise Bilderfassung in Halbleiterfertigung und warmen Umgebungen erfordert gute Kamerakühlung. Baumer bietet hierfür eine smarte, platzsparende Lösung: Industriekameras mit integriertem Kühlkanal. Das sorgt für Temperaturstabilität in kompakter Bauform.
Haben Glasöfen und Silizium-Wafer etwas gemeinsam? Ja, zumindest beim Einsatz von Industriekameras. Denn für Inspektionsaufgaben benötigen die Kameras in beiden Fällen aktive Kühlung. In der Nähe von Industrieöfen müssen die temperaturempfindlichen Bauteile vor der Hitze geschützt werden, und beim Wafer-Bonding ist thermische Stabilität Voraussetzung für die benötigten hochpräzisen Aufnahmen.
Bislang war es üblich, in warmen Umgebungen oder für konstante Kameratemperaturen externe Kühlkomponenten um das Kameragehäuse herum zu konstruieren. Das ist aufwändig, kostet Zeit und vergrössert die Bauform der Kamera. Um diese Nachteile zu eliminieren, hat Baumer die CX-Serie um Kameras mit integrierter Kühlung erweitert. Der patentierte Kühlkanal der CX.XC-Kameras schlängelt sich platzsparend durch das Kameragehäuse und garantiert thermische Stabilität schon nach kurzer Zeit.
Halbleiterfertigung braucht hochpräzise Messwerte
Der integrierte Kühlkanal von Baumer senkt die Temperaturen an Sensor und Objektiv innerhalb weniger Minuten auf konstante Werte herunter, und damit deutlich schneller als die bislang üblichen externen Vorrichtungen.
Gerade in der Halbleiterfertigung ist thermische Stabilität der Kameras essentiell. Beim Wafer-Bonding beispielsweise muss die Inspektion sicherstellen, dass die Passmarken der einzelnen Wafer exakt übereinander liegen. Das lässt sich nur mit hochpräziser Bilderfassung erreichen, da die Messtoleranzen im Nanometer-Bereich liegen. Für diese genauen Daten ist thermische Stabilität der relevanten Kamerabauteile während der Messzykluszeit erforderlich. Der integrierte Kühlkanal von Baumer bringt hier zwei entscheidende Vorteile: Er sorgt nicht nur für die benötigte thermische Stabilität, sondern kühlt auch innerhalb weniger Minuten auf konstante Werte herunter, und damit deutlich schneller als die bislang üblichen externen Vorrichtungen. Für Anwender bedeutet das Zeitersparnis, weil die Baumer Aktivkühlung das Warten bis zur Messdatenerfassung verkürzt.
Anders als bei externen Kühlkonstruktionen aussen am Gehäuse führt der integrierte Kühlkanal die Wärme genau dort ab, wo sie entsteht: nah an Sensor und Objektiv. Dank effektiver Wärmeabfuhr liefern die CX.XC-Kameras deshalb Bilder mit sehr geringem Rauschen und wenigen Defektpixeln. Die Kühlung über den eingebauten Kanal funktioniert mit Druckluft (2 bis 3 bar) oder mit Flüssigkeiten wie Wasser (bis 6 bar). Mögliche Einsatzfelder für die Baumer Kameras mit integriertem Kühlkanal sind neben der Halbleiterfertigung alle Industrien mit höheren Umgebungstemperaturen: Glasindustrie, Metallverarbeitung, Backbranche und weitere. Die CX.XC-Kameras liefern selbst bei bis zu 65 Grad Celsius am Gehäuse zuverlässige Bilddaten.
Für Applikationen in warmen Umgebungen oder Messaufgaben im µm-Bereich liefern die CX.XC-Kameras von Baumer dank integriertem Kühlkanal hochpräzise Bilder.
Dank effektiver Wärmeabfuhr nah am Sensor und Objektiv werden der thermische Pixeldrift kompensiert und Bilder mit sehr geringem Rauschen, wenig Defektpixeln und hoher Dynamik erfasst.
Durch hochpräzise Bilderfassung der CX.XC-Kameras kann z.B. beim Wafer-Bonding sichergestellt werden, dass die Passmarken der einzelnen Wafer exakt übereinander liegen.
Die Baumer CX-Kameraserie als Basis für die aktiv gekühlte CX.XC-Serie umfasst mit über 100 Modellen ein breites Sensorportfolio für branchenübergreifende Standardapplikationen industrieller Bildverarbeitung. Die Standardvarianten im 29×29 mm Format bieten einen grossen Funktionsumfang sowie moderne Sony Pregius, Pregius S, STARVIS und Polarsens sowie onsemi PYTHON CMOS-Sensoren, um Anwendungen zukunftsorientiert zu realisieren. Modelle mit standardkonformer GigE Vision oder USB3 Vision Schnittstelle, mit Polarisationssensor zur kompletten Erfassung des linearen Polarisationszustandes von Oberflächen sowie mit Global, Rolling oder Global Reset Shutter ermöglichen vielfältige Applikationslösungen. Die CX-Kameras überzeugen mit sehr guter Bildqualität und hohen Bildraten – bei Verwendung einer ROI (Region of Interest) sogar mit weit über 1000 Bilder/s. Eine einfache Kameraintegration bei wechselnden Lichtverhältnissen wird dank Auto Features für Exposure, Gain, White Balance und Color Transformation sichergestellt.
