先進パッケージング向けの完全自動検査ソリューションとして提供されるCA20は、最高解像度で優れた2Dおよび3D画像を提供できるように設計されています。ミクロンサイズの詳細を高速度で検査し、はんだバンプやTSVの構造欠陥を迅速に特定できるため、複雑な3D ICの市場投入までの時間を短縮できます。

CA20

シリーズ: CA

業界: 先進パッケージング、半導体、電子機器、科学・研究

欠陥サイズ: <1 µm, <50 µm, <1 mm

ワークサイズ: <435 mm

動作モード: 3D X線、2D/3D

ハイライト

  • ウェハー処理からパッケージ化されたチップまで、半導体製造プロセスの全体を網羅するように設計されています
  • ファブへのシームレスな統合を可能にする完全自動運転に対応
  • AIベースのデータ解析と高度なソフトウェアにより、迅速かつ正確な欠陥分類を実現し、歩留まりの最大化をサポートします。
  • 数分でソルダーバンプやTSVの3次元的なインサイトを得られる非破壊検査テクノロジー
  • 安定した検査ルーチンをサポートする、信頼性と精度の高いテクノロジーによる再現性の高い結果
  • ISOクラス3に匹敵する筐体内環境を備えたクリーンルーム対応設計

ウェハー検査に対応する装備

1枚のウェハー上に数千、数百万もの高密度に配置されたほぼ同一のTSVが存在する中、これらの要素を正確にセグメンテーションし位置特定することは、最新の検査技術においても大きな課題となっています。CA20は、2.5Dアプローチにより速度と精度を最適化し、さまざまな角度から2D画像を撮影して深度情報を保持します。これにより、位置特定の精度向上、重要ボイドの視覚化に必要なコントラストの低減、スキャン時間の短縮が可能になり、ウェハー全体の統計的に有意義な概要が得られます。TSV Insights X 2.5DなどのAIを活用したソフトウェアパッケージと組み合わせることで、CA20は製造チェーン全体にわたる重要な半導体不良の迅速な検出をサポートします。

元画像 セグメンテーション前 セグメンテーション後

TSV Insights X 2.5Dソフトウェアのスクリーンショット。すべてのTSVにボイドが意図的に形成されたウェハーサンプルを示しています(出典:Fraunhofer IZM-ASSID)。画像は、各TSVのセグメンテーション(黄色)とその内部のボイド(赤色)を示しています。

市場投入までの期間短縮、量産化までの期間短縮、高い歩留まり生産

高解像度の3Dおよび2.5D X線機能と、AIを活用した自動欠陥分類(ADC)を組み合わせることで、CA20はこれまで以上に迅速に体系的な課題の検出をサポートします。完全自動ソリューションとして提供され、ファブの材料および情報フローにシームレスに統合されることで、製品品質の確保と高い歩留まりを実現するための実用的なリアルタイムの計測データを提供します。

3D X線によるプロセス開発の加速 

破壊検査には数週間かかる場合がありますが、3D X線を使用すれば、R&Dエンジニアはすぐに活用できる結果を得ることができます。非破壊検査(NDT)システムのCA20は、IC内部のナノレベルの詳細な高画質3次元画像を数分で提供します。インターコネクトプロセスをモニタリングし、不具合を迅速に発見して、得られたインサイトをプロセスにフィードバックします。

 


3D X線は高解像度の3Dボリュームを生成し、メーカーがバンプの測定と検査を行い、最小限の欠陥を短時間で特定することを可能にします。未濡れ(non-wet)、ヘッドインピロー、バンプのズレなどの重大な欠陥を確認し、スタンドオフ高さを測定することで、これまでにない精度でダイの傾きや反りをモニタリングできます。

実験室からファブへ。 

実験室やR&D環境での部品検査に最高品質の画像が必要な場合でも、既存の製造プロセスに容易に組み込める完全自動ソリューションが必要な場合でも、CA20はお客様のニーズに合わせてさまざまな構成でご利用いただけます。
詳細については以下のリンクをご覧いただくか、すべての機能をご覧ください。

少量バッチ検査
& 不具合解析。

破壊検査には数週間かかる場合がありますが、3D X線を使用すれば、R&Dエンジニアはすぐに活用できる結果を得ることができます。数分で得られる3D画像からのフィードバックを活用して、インターコネクトプロセスのランプアップを迅速化し、不具合を素早く発見します。


 

完全自動検査。 

ファブ向けのスマートな3D X線検査ソリューション。完全自動ローダーとADCソフトウェアを備えたCA20は、一貫性のある高速かつ正確な3D X線検査で生産ラインを補完するように設計されています。インターコネクトプロセスをモニタリングし、不具合を迅速に検出して、得られたインサイトをプロセスにフィードバックします。

 

ソフトウェアソリューション

ボイド、はんだバンプの位置ずれ、ヘッドインピローなどの欠陥のサイズと重大度を迅速に検出し分析するソフトウェアツールから、デリケートなコンポーネントが有害なX線から確実に保護されるようにするソリューションまで、CA20には「明瞭度(Clarity)」、「効率性(Efficiency)」、「インサイト(Insights)」という3つの柱に基づくさまざまな高度なソフトウェアソリューションが搭載されています。その一部を以下でご覧ください。  

  • 数々の受賞歴を誇るGeminyソフトウェアの一部であるCoS 3D Clarityパッケージは、高解像度の3D画像を迅速に作成するためのツールです。
  • バッチマネージャーを使用すると、数回クリックするだけでICのトレイや基板ストリップを検査できます。
  • Dose Managerを使用すると、感度の高い検査対象パーツを過剰なX線照射から保護できます。

1. Clarity(明瞭性)
画像取得

最高品質の画像データを獲得:鮮明な2Dおよび3D画像の取得により、検査サンプルの詳細をより正確に把握できます。      

Clarityパッケージ

2D、2.5D、3D画像取得に対応する弊社のClarityパッケージは、CA20システムを活用した高度なパッケージング検査向けに特別に設計されています。CA20の精密なマニピュレーション、専用のセミX線イメージングチェーン、そして強力な3D・2Dボリューム再構成ソフトウェアにより、画期的な解像度を実現し、微細な詳細まで捉えることができます。

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2. 効率性 - 接続性と管理

生産性の向上:シームレスな接続性と自動化を通じて、システム、ソフトウェア、担当者間のワークフローを効率化します。    

Dose Manager

Dose Managerパッケージは、チューブの出力とサンプルまでの距離を考慮しながら、サンプルが受けるX線照射量を継続的に監視および追跡します。フラッシュやDRAMメモリなどの感度の高いコンポーネントの損傷を防ぐため、線量限度に達すると自動的にX線をオフにします。このパッケージには、コリメータと4つのフィルタを備えた線量低減キット(Dose Reduction Kit)が含まれており、関心領域外のパーツを放射線から遮蔽します。

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Batch Manager / Wafer Manager

マルチパートホルダを使用して複数のパーツを同時にロードすることで、スループットを大幅に向上させることができます。Batch Managerパッケージを使用すると、マルチパートホルダのグリッドに同じ検査シーケンスを適用して、グリッド内のパーツを自動的に検査できます。サンプル位置のずれは、ユーザーの操作なしで自動的に補正されます。 

ウェハー検査アプリケーション向けに新たにリリースされたWafer Managerパッケージは、数秒でウェハーの検査用アライメントを自動的に行います。ユーザーはウェハーマップを手動で定義することも、直感的なウィザードを使用することも可能です。ウェハーマップを使用すれば、検査に関連するダイを素早く選択でき、システムがそれぞれのダイで同じ検査タスクを実行して検査プロセスを標準化します。


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3. インサイト - 画像分析とプロセス制御

製品およびプロセスの品質向上:画像データから重要な情報を抽出し、市場の優位性を維持します。    

CoS Insights(Dragonfly搭載)

チップ・オン・サブストレート(CoS)のはんだ接合部の3D計測による生産性の向上:

  • 迅速で価値のあるインサイト、および50 µm以下のバンプに対応するCoS 3D Clarityスキャンにより、プロセス開発と不良解析を加速します。
  • 重要なパラメータの把握、ヘッド・イン・ピロー(HiP)などの欠陥の検出、そして客観的で再現性のある結果の取得により、品質と制御を確実にします。
  • 自動化されたシーケンスプログラミングと、包括的な2Dおよび3D検査のためのツールを備えており、単一パーツや小ロットの効率的なセットアップを実現します。
  • PDF形式と機械可読形式の両方で結果を取得可能

CoS Insightsには、ソフトウェア支援によるボイド解析および目視検査用のツールも含まれています。

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TSV Insights X 2.5D*

TSV Insights X 2.5Dは、ウェハーレベルパッケージング専用に設計された完全自動検査パッケージを備えた、CA20向けの特殊ソフトウェアです。高速かつ十分な品質の2.5D画像取得、および完全自動化されたTSV計測と欠陥分類(自動処理のためのレポート作成を含む)を提供します。

  • リアルタイムのフィードバックにより市場投入までの時間(Time-to-Market)と量産開始までの時間(Time-to-Volume)を短縮し、重大な欠陥を早期に特定することで不良品ゼロの出荷を実現
  • 正確で信頼性の高い自動TSV計測情報に基づくプロセス制御によって歩留まりを改善し、生産チェーンへの完全統合により生産性を向上
  • 抽出された情報は、KLARFやjson、xmlなどの後続レポート作成業務向けに機械可読形式でも利用でき、ダイレクトアクセスレポートはお好みのローカルストレージ場所に自動転送可能

*TSV Insights X 2.5Dは自動ローダーとの組み合わせでご利用いただけます

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Dragonfly 3D World

この直感的な画像処理ソフトウェアスイートで3D X線データを解析できます。AIのパワーを活用し、ディープラーニングセグメンテーションを使用して、感度の高いパーツを保護する低線量スキャンから最大限の情報を引き出します。数値データが不要な場合は、見事なビジュアルで結果を強調表示するだけです。

研究開発および製造におけるCA20検査用途 

  • ファンアウトパッケージのはんだ接合部(C4バンプや銅ピラー)を含むチップオンサブストレート
  • マイクロバンプを含む2.5次元および3次元ICパッケージのはんだ接合部
  • TSV検査
  • サブストレートストリップのはんだバンプ
  • センサ
  • MEMSおよびMOEMS
{"shape": [2909, 3840, 3]}
市販のGPUの3D X線(CL)スキャンから取得した2Dスライス。

ギャラリーでCA20のその他の事例を見る:

技術データ

用途 / バージョンMXI / ラボAXI / ファブ
最大検査範囲435 mm (17")435 mm (17")
装置寸法 (幅/奥行き/高さ)1650 x 1400 x 2050 mm1955 x 3100 x 2200 mm*
装置重量~ 2350 kg~ 3650 kg
検出器有効面積130 x 130 mm130 x 130 mm
ピクセルマトリクス1536 x 1536 px1536 x 1536 px
画素ピッチ85 µm85 µm
斜め方向観察+/- 65° (130°)+/- 65° (130°)
最大ワーク重量1 - 2 kg**0.5 kg***
スキャンモード2D、2.5D、3D2D、2.5D、3D

*ファンフィルタユニット/クリーンルームのクラスによって異なります。**最大ワーク重量:1 kg(カーボンプレート上)、2 kg(テーブル側に固定されたワークホルダ上の場合)。***キャリアの重量を含む全ワークの総積算重量

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データアナリティクス

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