Đảm bảo chất lượng bán dẫn bằng cách đến gần

Trong ngành công nghiệp điện tử và chất bán dẫn, xu hướng trong nhiều thập kỷ là thu nhỏ các thành phần để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng đối với các thiết bị di động và thiết bị đeo được có sức mạnh xử lý cao hơn nhiều so với nhiều máy tính để bàn.

Trong thế kỷ 21, quá trình thu nhỏ cho phép lắp vô số mạch tích hợp (IC) nhỏ nhưng đầy đủ chức năng vào một PCB. Tuy nhiên, một trong những vấn đề khi làm việc ở những kích thước siêu nhỏ này là khó khăn cho các chuyên gia nghiên cứu và phát triển kiểm tra trước khi sản xuất hàng loạt xem các thành phần trên bo mạch có đáp ứng các yêu cầu chất lượng nghiêm ngặt để đảm bảo chúng sẽ hoạt động ổn định và đáng tin cậy trong suốt vòng đời của thiết bị hay không. .
Khi làm việc ở kích thước như vậy, các lỗi nghiêm trọng có thể vô hình đối với nhân viên R&D, những người thực hiện kiểm tra bằng hệ thống quang học truyền thống. Các yếu tố có thể bị bỏ sót bao gồm các khiếm khuyết trong màng điện trở hoặc trên cạnh của tấm wafer, sự thiếu đồng nhất trong liên kết bóng hàn được sử dụng để kết nối các chip lật, tiếp xúc kém trong liên kết dây và nhiều yếu tố khác.

Rõ ràng, cách duy nhất để xem xét kỹ các thành phần như vậy để đảm bảo chúng đáp ứng các tiêu chuẩn là thông qua kính hiển vi. Tuy nhiên, khi làm việc với chất bán dẫn, điều quan trọng là phải có được các phép đo chính xác nhất, có quyền truy cập vào các hình ảnh nguyên sơ, đầy đủ chi tiết, để có thể xác định chính xác vấn đề là gì và có thể truyền đạt các phát hiện ở định dạng dễ hiểu.

Một vấn đề quan trọng đối với nhiều chuyên gia R&D làm việc trong lĩnh vực này là các kính hiển vi hiện tại có xu hướng không sở hữu độ sâu trường cần thiết để tạo ra hình ảnh cực kỳ rõ ràng mà chúng yêu cầu. Ngoài ra, kính hiển vi thường sẽ cần được kết nối với một máy ảnh riêng biệt và với phần mềm bên ngoài để xử lý hình ảnh và truyền đạt kết quả. Ngoài ra, nhân viên R&D thường phải tiến hành công việc chuẩn bị trước khi sử dụng một số loại kính hiển vi khác nhau – kính hiển vi đo lường 2D, kính hiển vi điện tử quét (SEM) và các loại khác. Quá trình chuẩn bị này có thể tốn rất nhiều thời gian và việc chuyển đổi giữa các kính hiển vi có thể gây ra các vấn đề về hậu cần nếu các nhóm khác nhau sử dụng các kính hiển vi khác nhau trong các phòng riêng biệt.

Giải pháp

Thay đổi cách thức thực hiện công việc kiểm tra R&D trên chất bán dẫn là kính hiển vi có độ chính xác siêu cao 4K đầu tiên trên thế giới của Keyence. Kính hiển vi kỹ thuật số VHX-7000 có thể cung cấp một phương tiện mới để kiểm tra các mẫu và mang lại sự tiện lợi hơn khi xem, chụp và đo. Điều này có nghĩa là hình ảnh của nó có thể cạnh tranh với hình ảnh của SEM – đặc biệt là khi bật tính năng chế độ hiệu ứng bóng quang học.

Mặc dù VHX-7000 cực kỳ mạnh mẽ – nó mang lại độ nét cao nhất trong lịch sử kính hiển vi và cung cấp độ sâu trường ảnh cao gấp 20 lần so với kính hiển vi quang học thông thường – tính năng dễ sử dụng được tích hợp sẵn với giao diện người dùng đơn giản, phụ menu và hướng dẫn từng bước. Điều này có nghĩa là ngay cả một người mới cũng có thể chụp ảnh IC có độ phân giải cao nhất. Một tính năng quan trọng khác là ổ cứng 1TB cũng tích hợp với kính hiển vi (dựa trên PC chạy Windows 10) và cho phép lưu hình ảnh trên thiết bị cũng như chia sẻ qua mạng hoặc qua ổ USB. Các báo cáo chi tiết cũng có thể được tạo tự động ở định dạng Excel để chia sẻ tức thì với đồng nghiệp.

VHX-7000 tất cả trong một giúp loại bỏ nhu cầu mua nhiều loại kính hiển vi khác nhau và mang lại hiệu quả chi phí cao khi so sánh với SEM. Ngoài ra, đơn vị có thể được nâng cấp và tùy chỉnh, đại diện cho một khoản đầu tư trong tương lai. Các bàn đạp, chân đế khác nhau và các tính năng tùy chọn như cơ giới hóa các trục và nhiều loại thấu kính quang học có thể được thêm vào mẫu cơ bản tùy thuộc vào yêu cầu của người dùng.

Là kính hiển vi kỹ thuật số 4K duy nhất trên thế giới, VHX-7000 đặc biệt phù hợp với thị trường bán dẫn và vượt qua các kính hiển vi dựa trên thấu kính truyền thống dựa trên thị kính. Cùng với khả năng phóng đại vượt trội của các tính năng phút (từ 20x đến 6000x), thiết bị Keyence có khả năng tự động chuyển một cách tinh vi bàn cân cơ giới XY được tinh chỉnh để tăng độ phân giải lên 33%. Chức năng ‘khâu’ một số hình ảnh riêng lẻ đã được đơn giản hóa nhờ phần mềm tích hợp mạnh mẽ với các thuật toán thông minh có khả năng chiếu sáng tối và khuếch tán ánh sáng trên bộ phận được kiểm tra.

Claire Lillywhite, Kỹ sư ứng dụng, Bộ phận Đo lường & Kính hiển vi tại Keyence, cho biết: “Dù muốn kiểm tra liên kết và đóng gói wafer hay thực hiện thử nghiệm cuối cùng không phá hủy hay một loạt các kiểm tra R&D khác, ngành công nghiệp bán dẫn hiện đã có một giải pháp đối với nhiều vấn đề đã khiến nó trở nên tồi tệ trong quá khứ.

Để biết thêm thông tin: www.keyence.com