ARRI Cine Technik – Höchste Qualität dank internem Wafer-Testing

ARRI Cine Technik ist als einer der führenden Hersteller von High-End-Filmkameras bekannt. Ein Schlüssel zu ihrem Erfolg ist ihr Engagement für höchste Qualitätsstandards. Da der Bildsensor ein entscheidender Bestandteil jeder digitalen Kamera ist, entschied sich ARRI, einen eigenen, hausinternen Inspektionsprozess einzuführen. Die Qualitätsprüfung sollte sehr früh in der Produktion erfolgen, bevor die Sensoren in die Kamera eingebaut werden. Daher suchten sie nach präzisem und automatisierten Wafer-Handling und wandten sich an den Wafer Anlagenspezialisten ACCRETECH.

Gemeinsam mit den Anwendungsspezialisten von ACCRETECH entwickelte ARRI einen fortschrittlichen und vollautomatisierten Inspektionsprozess für ihre High-End-Bildsensoren. Dies ermöglichte es ihnen, fehlerhafte Sensoren zu identifizieren, bevor sie in der Produktion eingesetzt werden, und positionierten sich so vorteilhaft für zukünftige Generationen neuer Bildsensoren. Die neueste, interne Qualitätsprüfung löste nicht nur ARRI’s Produktionsherausforderungen, in ACCRETECH hat ARRI auch einen zuverlässigen Partner für weitere anstehende Themen des Wafer-Handlings gefunden.

ARRI – Exzellenz in kinematografischen Kameras

Seit über 100 Jahren ist der Name ARRI fest mit dem Filmgeschäft verbunden. ARRI hat Kameras, Beleuchtung, Zubehör und Lösungen rund um die Filmproduktion seit der Gründung 1917 entwickelt. Als das Filmgeschäft einer seiner bedeutendsten Veränderungen gegenüberstand – der Einführung digitaler Kameras – war ARRI mit seiner ALEXA-Serie bereit, seinen Kunden High-End-Digitalkameras anzubieten. Um solche hochwertigen Kameras bereitzustellen, versucht ARRI jeden Aspekt des Produktionsprozesses zu kontrollieren, insbesondere den Bildsensor, den Kernbestandteil jeder Kamera. Als Ergebnis entwickelt ARRI eigene Bildsensoren, die für die spezifischen Anforderungen des Filmgeschäfts optimiert sind, einschließlich höchster Empfindlichkeit und einem umfangreichen Dynamikbereich. Auch Elektronik und Gehäuse sind auf höchste Qualität ausgelegt. Denn Zuverlässigkeit ist das, wofür ARRI steht.

ACCRETECH ermöglicht anspruchsvolle Testverfahren

Bei der Einführung einer neuen Sensorgeneration entschied ARRI, die abschließende Qualitätsprüfung auf Wafer-Ebene im Haus durchzuführen. Ihre Idee war es, die Qualität der Auswahlmethode zu erhöhen, langfristig Geld zu sparen und flexibler bei zukünftigen Sensorgenerationen zu sein. Daher benötigte ARRI einen vollautomatischen Wafer Prober und wandte sich an ACCRETECH. Das Anwendungsteam von ACCRETECH hatte bereits viel Erfahrung mit dem automatisierten Wafer-Handling aus Projekten in großen Chip-Produktionsanlagen gesammelt und war daran gewöhnt, ihre Maschinen in die Produktionsumgebung der Kunden zu integrieren. Beide Punkte sprachen für eine erfolgreiche Zusammenarbeit zwischen ACCRETECH und ARRI.

Während des Projekts lieferte ACCRETECH das Wissen und die Qualität des Wafer Probers, damit ARRI ihre Qualitätsprüfung auf Wafer Ebene fast so genau durchführen konnte, als ob der Sensor in einer endgültigen Kamera montiert worden wäre.

Neigungsfunktion für den Kontakt mit großen Sensoren

Eine große Herausforderung bei der Einrichtung des ARRI-Inspektionsprozesses war die Größe der Bildsensoren. Mit der ALEXA Mini LF-Kameraserie bietet ARRI eine Lösung für Filmproduktionen im Großformat. Dies erfordert jedoch auch einen großen Bildsensor: 36,70 mm x 25,54 mm mit 4448 x 3096 Pixeln.

Das Problem: Aufgrund der Größe des Bildsensors führen geringe Neigungswinkel zwischen dem Wafer und der Probe Card zu erheblichen Unterschieden im Abstand zwischen beiden Enden des Chips. Während eine Seite kaum in Kontakt ist, biegen sich auf der anderen Seite die Nadeln und können potenziell die Kontaktflächen des Sensors zerstören. Um dies während des Tests zu vermeiden, entwickelte ACCRETECH die Head Stage Tilt Unit (Probe Card Tilt Unit), die die Parallelität des Wafers und der Probe Card mit hoher Genauigkeit misst und den Winkel der Probe Card entsprechend automatisch anpasst. Diese Neigungsfunktion gewährleistet einen äußerst gleichmäßigen Kontakt aller Pads ohne Abrieb oder Schäden am Sensor.

Zusätzlich zu den geringeren Kräften auf den Nadeln wird die Haltbarkeit der Probe Card erhöht. Während in ähnlichen Testumgebungen die Probe Card nach Tausenden von Messungen überarbeitet werden muss, läuft die Probe Card bei ARRI länger als die erwartete Lebensdauer. Dies verbessert die Zuverlässigkeit der Testausrüstung und reduziert deren Wartungskosten.

Bereit für zukünftige Chip-Generationen

Mit ihrer internen Ausstattung hat ARRI in ein Prüfverfahren investiert, das auf ihre individuellen Anforderungen zugeschnitten ist. Dadurch erhalten sie nun optimale Ergebnisse. „Als wir das Prüfwerkzeug entwarfen, erwarteten wir, eine grobe Zahl für die Qualität zu erhalten“, sagt Christoph Chalfin, Prozessingenieur bei ARRI. „Wir waren überrascht, dass wir fast die gleichen Ergebnisse für die Sensoren erhielten wie im endgültig montierten Kamerasystem. Die beste Situation für einen anfänglichen Qualitätstest.“ ARRI’s erstmaliger Test läuft seit über 7 Jahren höchst zuverlässig ohne ungeplante Unterbrechungen und hat seit seiner Einführung mehr als Tausende von Bildsensoren getestet. Dies hat ARRI erheblich geholfen, die Nacharbeit während der Kameraproduktion zu reduzieren und bietet nun wertvolle Informationen bei der Analyse von Kameras.

Zusätzlich bietet die interne Testausrüstung ARRI nun die Flexibilität, das Prüfverfahren an neue Sensorgenerationen anzupassen. Für einen neuen Bildsensor ist nur eine neue Probe Card erforderlich. „Mit jeder neuen Generation zahlt sich die Investition aus“, sagt Herr Chalfin. „Mit unserem Prüfwerkzeug haben wir jetzt eine komfortable Möglichkeit, eine zuverlässige 100% Qualitätsprüfung sicherzustellen. Dies hilft, die besten Qualität-Bildsensoren für unsere bestehenden und neuen Generationen von ARRI-Digitalkameras bereitzustellen.“

Anwenderbericht: ARRI Cine Technik – Höchste Qualität dank internem Wafer-Testing

ARRI Cine Technik – Höchste Qualität dank internem Wafer-Testing

ARRI – Exzellenz in kinematografischen Kameras

ACCRETECH ermöglicht anspruchsvolle Testverfahren

Neigungsfunktion für den Kontakt mit großen Sensoren

Bereit für zukünftige Chip-Generationen