20.02.2018

Messung der Topographie unter thermischer Belastung

Um unsere Geräte immer auf die aktuellen Kundenwünsche anzupassen, haben wir unser Produktportfolio erweitert und bieten unsere Oberflächenmessgeräte optional mit einer Thermoeinheit an.

Unsere Thermoeinheit mit voll integrierter Heiz- und Kühlstufe ermöglicht eine hochpräzise Temperierung von Messobjekten. Der Temperaturbereich erstreckt sich von 10°C oder -80°C (flüssige Stickstoffkühlung) bis zu 400°C mit einer schnellen Heiz- und Kühlrate und einer homogenen Temperaturverteilung auf der Probenoberfläche. Die Einstellung der Temperatur erfolgt über einen geschlossenen Regelkreis. Messungen sind damit sowohl bei einer konstanten Temperatur als auch während des Fahrens einer Temperaturrampe durchführbar.

Die Thermoeinheit gibt es in verschiedenen Größen und sie wird einfach auf den Probentisch des MicroProf® montiert. Die Thermoeinheit kann mit verschiedenen Medien gekühlt und mit unterschiedlichen Umgebungsmedien betrieben werden.

Mögliche Anwendungen für unsere vielseitig einsetzbare Thermoeinheit finden sich beispielsweise im Bereich der elektronischen Bauelemente. Hier können temperaturbedingte Verformungen einzelner Materialien einer Leiterplatte zu Bruchstellen führen. Durch ein vorheriges Bewerten des temperaturabhängigen Verhaltens der verbauten Werkstoffe können Einzelkomponenten besser aufeinander abgestimmt werden. Damit kann die thermische Strapazierbarkeit des resultierenden Bauteils erhöht werden. Die Topographie kann nun also auch temperaturabhängig gemessen werden. Verformungen einer Probe aufgrund von thermischen Einflüssen, sowie Formtreue unter definierten Umgebungstemperaturen sind von nun an mit Hilfe von FRT-Produkten bestimmbar. Gerade im Bereich 3D IC wird dies immer öfter benötigt. Die Thermoeinheit ist als Erweiterung für alle FRT-Messgeräte erhältlich und wird als separates Modul wie ein normaler Probenhalter montiert.

Nutzen Sie unsere Thermoeinheit im MicroProf® TL und sichern Sie sich Flexibilität und Nachhaltigkeit für Ihre zukünftigen Messaufgaben. Wie auch die anderen MicroProf® Geräte ist der ‚TL‘ (thermal load) ein optisches Oberflächenmessgerät für vollautomatische 3D-Oberflächenmessungen bei verschiedensten Anwendungen. PCB-Design und Simulation, 3D-IC’s, MEMS, Stacked Wafer und Fehleranalysen sind nur einige der Hauptanwendungen.

Über die temperaturabhängigen Topographie Messungen hinaus kann das Gerät um den microDAC® TL erweitert werden, das einen 2D-Deformationssensor von CWM beinhaltet. Zusätzlich zu den Messungen außerhalb der Ebene (Verzug) ermöglicht das microDAC® TL die Untersuchung von Verformungen in der Ebene von einzelnen elektrischen Komponenten bis hin zu kompletten Baugruppen. Mit dem hochpräzisen Kamera-Setup können globale und lokale Deformationsfelder mit einer Genauigkeit von bis zu 50 nm gemessen werden. Einsatzgebiet ist die Erkennung von Schwachstellen elektronischer Baugruppen bei interner oder externer Belastung, wie z.B. temperaturbedingte Verformungen oder Verformungen durch Montage. Insbesondere in Verbindung mit der numerischen Simulation ist das System sehr vorteilhaft. Als Input für die Simulation können sowohl thermo-mechanische Materialdaten ermittelt als auch die Simulationsergebnisse anhand der Verformungen verifiziert werden

In Kombination mit der FRT Software Acquire Automation XT kann der MicroProf® TL vollautomatische Temperaturprofile ausführen. Der Anwender kann Zieltemperaturen, Temperaturrampen und die Verweilzeiten einstellen, die während des Prozesses verwendet werden. Auch können Sollwerte definiert werden, bei denen Topographie- und Deformationsmessungen im Heiz-/Kühlprozess stattfinden. Es steht eine permanente Temperaturprotokollierung zur Verfügung, wahlweise kann eine zweite Temperatursonde hinzugefügt werden, um die Temperatur an speziellen Stellen auf der Probe zu überwachen.

Auf diese Weise kann mit dem MicroProf® TL die laterale und vertikale Verformung der Proben unter thermischer Belastung charakterisiert werden. So kann das Verhalten von Komponenten unter Arbeitsbedingung ermittelt, sowie verschiedene Prozessschritte simuliert werden. Der MicroProf® TL baut vollständig auf der bewährten Technologie der Geräte der MicroProf® Serie auf.

Wir haben sicher auch eine Lösung für Ihre spezifische Aufgabe. Zögern Sie nicht uns bei Fragen zu kontaktieren. Unsere Experten werden sich gerne um Ihr Anliegen kümmern und individuelle Lösungen für Sie ausarbeiten.