Olympus: Einfacher, präziser, flexibler: Metrologie mit LEXT 3D

Hamburg – Olympus macht den nächsten Schritt in der Entwicklung konfokaler Laser-Scanning-Mikroskope für exakte 3D-Messungen in der Metrologie: mit dem LEXT OLS3100 für anspruchsvolle Metrologie und dem OLS3000IR für die zerstörungsfreie Beobachtung komplexer Halbleiterkomponenten. Beide reduzieren die Notwendigkeit manueller Einstellungen und verbessern den Bedienkomfort für alle Funktionen. So lassen sich selbst ohne Vorkenntnisse auf Anhieb schnelle und zuverlässige Messergebnisse erzielen. Die neuen Systeme bieten neben erweiterter Funktionalität auch einen höheren Visualisierungsgrad und genauere Messleistungen als ihre Vorgängermodelle. Durch die konstante Weiterentwicklung hinsichtlich einfacherer Handhabung und noch größerer Präzision empfehlen sich die LEXT-Systeme für zahlreiche Anwendungen – sowohl für die UV-basierte Messung feiner Oberflächenprofile als auch die zerstörungsfreie Beobachtung im nahen Infrarotbereich von Innenräumen elektronischer Bauteile.

Einfacher

Der Operation-Navigator bietet Animationen, die den Anwender Schritt für Schritt durch alle Stufen der Beobachtung führen. Er braucht zum Beispiel lediglich mit der Maus den Beispielen in den Animationen zu folgen, um ganze Abläufe problemlos auszuführen.

Für 3D-Aufzeichnungen reicht ein einziger Mausklick auf den 3D-Aufnahme-Button des LEXT OLS3100 aus. Zeitraubende Tasks – etwa die Einstellung des Scanbereichs – laufen komplett automatisch ab. Darum können sowohl Anfänger als auch erfahrene Nutzer äußerst schnell qualitativ sehr hochwertige 3D-Bilder erzeugen. Dadurch sind die Arbeitsprozesse sehr schnell und effizient.

Präziser

Das einzigartige LEXT OLS3100 bietet eine große Auswahl an präzisen Mess- und Analysefunktionen für nahezu alle Anforderungen.
Das leistungsstarke LEXT Display gibt aufgenommene Bilder in perfekter 3D-Ansicht wieder. Extrem präzise Messungen, eine exzellente Wiederholbarkeit sowie hochentwickelte Untersuchungsmethoden für Rauigkeits- und Partikelanalysen eröffnen dem Anwender eine neue Dimension der Mikroskopie. Die innovative 3D-Darstellung ermöglicht die Messung von Stufenhöhen, Linienstärken und des Abstands zwischen zwei Punkten innerhalb eines 3D-Bilds. Darüber hinaus profitieren die Anwender von einer Vielzahl herkömmlicher und neuartiger 3D-Bilddarstellungen – inklusive Oberflächenstruktur, Echtfarbe und Netzgitter.

Kontrollierbarer

Ein weiteres neues Leistungsmerkmal des LEXT OLS3100 ist das Navigationsinstrument zur 3D-Bildsteuerung. Mit Hilfe der Maus lässt sich das 3D-Bild ganz einfach drehen und bewegen. Darüber hinaus kann mit dem Mausrad das Bild ohne jeglichen Qualitätsverlust in 100 verschiedenen Stufen skaliert werden. Für einen besseren Kontrast der Probe und eine einfachere Beobachtung ist zudem die Hintergrundfarbe veränderbar.

Beobachtungen durch Silicium bei hoher Auflösung

Die Halbleiter-Packaging-Technologie wird mit der Nachfrage nach immer dünneren und kleineren elektronischen Bauteilen zunehmend anspruchsvoller. Das bedeutet, dass aufgrund ihrer Kompaktheit und Komplexität viele Bereiche mit den Methoden der gewöhnlichen Lichtmikroskopie nicht mehr geprüft oder analysiert werden können, ohne die Probe dabei zu zerstören. Mit dem LEXT OLS3000IR und seiner präzise kontrollierbaren Nah-Infrarotbeleuchtung können dagegen – bei höchstmöglicher Auflösung und Vergrößerung – SiP (System in Package), 3D-Montage, CSP (Chip Size Package) und andere Bereiche zerstörungsfrei untersucht und analysiert werden. Weitere Beispiele für die Flexibilität des Olympus LEXT OLS3000 IR sind:

Fehleranalyse bei der Flip-Chip-Montage

Nach der Verbindung (dem sogenannten Bonding) von Mikrochip und Chipgehäuse ist eine Untersuchung des entstandenen Aufbaus mit sichtbarem Licht nicht mehr möglich. Dagegen ist der Siliciumchip unter Infrarotlicht transparent, sodass sich das Innere des Chips zerstörungsfrei untersuchen lässt. Für eine Fehleranalyse braucht das Bauteil lediglich unter das LEXT OLS3100IR gelegt zu werden.

Schadensanalyse bei Chips

Mit dem LEXT OLS3100IR lassen sich Veränderungen an den Chipelementen während Hitze- und Feuchtigkeitstests ohne Zerstörung untersuchen. So können beispielsweise aufgrund des Schmelzens und der Korrosion von Kupferkabeln entstehende Lecks oder das Abblättern des Gehäuseharzes etc. problemlos beobachtet werden.

Abstandsmessung bei Chips

Wenn Infrarotlicht das Siliciumgehäuse passiert und zwischen Chip und Interposer fokussiert wird, kann der Abstand zwischen beiden anhand der Bewegung des Objektivs dreidimensional gemessen werden. Dieselbe Methode kommt bei der Messung von Hauptmerkmalen mikro-elektronisch-mechanischer Systeme (MEMS) zum Einsatz.

Optik von Weltrang

Für Oberflächenmessungen werden im LEXT OLS3100 speziell für konfokale Laser-Scanning-Mikroskope (cLSM) entwickelte apochromatische Objektivlinsen zusammen mit Laserlicht im UV-nahen Bereich (408-nm) eingesetzt. Sie garantieren Beobachtungen von höchster Qualität und Messgenauigkeit bei hohen Vergrößerungen. Für Untersuchungen durch Silicium hindurch verwendet das LEXT OLS3100IR SI-korrigierte Objektive, die speziell für konfokale Laser-Scanning-Mikroskope (cLSM) mit leistungsstarkem Laserlicht im IR-nahen (1.300-nm) Bereich entwickelt wurden. Dadurch werden Auflösungen von 0,55 µm L&S (line and space) für überaus exakte Abbildungen möglich.

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