Der erste Inspektionsworkflow für die Halbleiterindustrie.

Die Analyse der Röntgendaten reduziert den Ausschuss und steigert die Prüfgeschwindigkeit um 80%

Das 2019 gestartete VoidInspect-Workflow-Projekt von ORS und IXS hatte von Anfang an ein ganz konkretes Ziel: die schnelle, zerstörungsfreie Analyse von Hohlräumen (Voids) in den Lötstellen von Leiterplattenkomponenten, insbesondere bei Kugelgitteranordnungen (Ball-Grid-Arrays), um die richtige thermische Stabilität zu gewährleisten.

Der Einsatz von Laminographie – im Gegensatz zur konventionellen Computertomographie (CT) - schien die naheliegende Lösung für diese Herausforderung zu sein. Denn CT erfordert eine kleine Stichprobengrösse, um ein qualitativ hochwertiges 3D-Modell zu erstellen. Bei der Oberflächenmontagetechnik (Surface-Mount-Technology) hätte dies jedoch die Zerstörung der Leiterplatte bedeutet, da man den relevanten Bereich für die Prüfung hätte heraustrennen müssen. Die Laminographie, bei der ein 3D-Volumen virtuell in Ebenen aufgeschnitten wird, ist dagegen zerstörungsfrei und kann bei gleichzeitig hoher Auflösung über den gesamten Inspektionsbereich hinweg angewandt werden. Diese Technik, kombiniert mit neuen intelligenten Algorithmen, reduziert den Ausschuss und die Inspektionszeit, indem sie automatisch die Schnittebene mit der besten Auflösung aufspürt, um die problematischen Fehler zu markieren und zu bewerten. Peter Koch stellt fest: “Im Vergleich zu herkömmlichen Methoden können wir so bis zu 80% an Geschwindigkeit gewinnen”.

Zur weiteren Beschleunigung der Auswertung, kann der Workflow auch von einem ungeschulten Nutzer ausgeführt werden – mit einer minimalen Anzahl von Schritten und ohne physische Einwirkung.

Mehrere Faktoren sind für die schnellen und qualitativ hochwertigen Ergebnisse verantwortlich: die Yxlon-Bildverarbeitung – die beste, die es derzeit auf dem Markt gibt -, der Arbeitsablauf selbst, die High-End-Hardware und die FF-CT-Software, die für eine qualitativ hochwertige Rekonstruktion der Laminographiedaten sorgt. Das alles zusammen ergibt die perfekte Formel für Präzision. Schon jetzt ist ein Upgrade mit dem VoidInspect-Workflow bei jeder FF-CT-Software von Yxlon für Offline-Anwendungen  möglich.

Es geht nicht allein um Zusammenarbeit, sondern um Ko-Kreation

Der in nur neun Monaten entwickelte Workflow, der auf den KI-Funktionen von Dragonfly, dem Software-Aushängeschild von ORS, basiert, ist beispielhaft für effektives, teamübergreifendes Projektmanagement. Mathieu Gendron, Lead Architect bei ORS, erinnert sich, dass der Erfolg des Projekts eng mit den Feedback-Runden zusammenhing, die mit IXS in einem sehr frühen Stadium begonnen wurden. Frühzeitig erstellte Mockups erlaubten konstruktive Kritik und eine zielgenaue Programmierung. Für die beiden Teams, die an agiles Projektmanagement gewöhnt sind, ging es nicht nur um Zusammenarbeit, sondern um Ko-Kreation. “Wir haben viel Zeit gespart, indem wir uns intensiv austauschten und so genau wussten, was zu tun ist” erklärt Mathieu Gendron. “So konnten wir die Aufgaben effizient unter den Entwicklern aufteilen."

Eine bahnbrechende Lösung für Halbleiterkunden?

Bisher war die Messung von Hohlräumen in komplexen Halbleiterplatten sehr zeitaufwändig und nur eingeschränkt möglich. Die erste halbautomatische, qualitativ hochwertige Hohlraumanalyse mittels Algorithmen und Laminographie dürfte daher als bahnbrechend eingestuft werden. Für die Halbleiterindustrie ist die Lösung der Comet Teams jedenfalls höchst willkommen. Denn sie benötigen eine absolut verlässliche Qualität für ihre komplexen Advanced-Chip-Strukturen und Wafer-Level-Packaging. Peter Koch bestätigt: “Kunden haben begonnen, uns ihre Proben zu schicken, damit wir den Workflow an diesen durchführen – und sie sind beeindruckt. Wir sehen die Umsatzzahlen bereits anziehen."