3D OM光学顕微鏡
3D OM光学顕微鏡は、光学干渉、焦平面スタッキング(Focus Variation)や白色光干渉などの原理を利用して、非破壊的にサンプルの立体高さ情報(Z軸),並同步呈現高解像度 2D × 3D 構造画像。OMは「平面画像」しか提供できないのに対し、3D OMは完全な表面輪廓、粗糙度、深度差異、缺陷体积与几何测量は半導体、電子パッケージングおよび材料工学において非常に価値のある先進的なイメージング技術です。
MA-tekの3D OM光学顕微鏡システムは、リアルタイム3D画像取得、深度スタッキング、高ダイナミックレンジHDRイメージング、及び多角度観察をサポートし、完全にカバーしています。ミクロンからナノメートルレベルの高さの測定、迅速な欠陥診断と複雑な幾何測定。
- 三軸自動化 3D 成像:Z軸の微小移動スキャンと画像アルゴリズムを組み合わせることで、サンプルの3D立体モデルを自動的に構築でき、パッケージング、高度制御プロセス、MEMS、金属材料などの分野に適しています。
- 即時 3D 輪廓(3D Profile)與多模態幾何量測:3D OMは多様な幾何測定を行うことができ、追跡可能性と再現性を備えており、品質管理とプロセスエンジニアリングにとって非常に有用な技術です。
- 多角度即時影像:3D OMは可変角度の光路または傾斜した試料台を通じて、異なる角度で観察領域を撮影することができ、表面の亀裂、立体的なエッジ、積層構造の判断に非常に優れています。
- HDR(ハイダイナミックレンジ)高ダイナミックレンジ画像:半導体とパッケージングプロセスでは、高反射金属(Cu、Al、Au)と低反射材料(樹脂、IMD)が同時に存在することがよくあります。従来のOMでは金属の過曝や樹脂の過暗が発生しやすいですが、3D OMのHDR技術は異なる反射率の材料の詳細を同時に保持することができます。
- 50–5000X 超広倍率範囲:
| 倍率 | エンジニアリングアプリケーション |
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| 50–200X | 外観、パッケージ欠陥、ワイヤボンディングエリアの観察 |
| 200–1000X | はんだ点の表面、誘電層のひび、エッチングの形状 |
| 1000–5000X |
微細加工構造、粗さ測定、MEMS 特徴
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3D OMは「立体的な高さ」を用いて、平面でしか表現できなかった構造を、高さ情報を持つ三次元モデルに変換します。これにより、すべてのプロセスと構造の詳細が完全に定量化され、多くのエンジニアリング分析に欠かせない技術となります。
1. ICダイサイズとパッケージ外観の測定
3D OMは、高精度でダイの形状、エッジ品質、厚さ、切断の一貫性を観察することができ、同時にパッケージ外観の反り、凹み、樹脂表面の起伏、構造の傾斜などの問題を測定することもできます。これらの情報は、切断プロセスの検証、パッケージの欠陥判断、またはモールド後の外観品質分析に使用できます。
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ダイの長さ/幅/厚さ
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エッジトリミングの一貫性
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チップコーナー損傷
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RDLの厚さと高さの分布
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ボンドパッドの変形
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ダイアタッチ樹脂の高さ
2. はんだ点と金属表面 3D 構造
3D OMは、はんだボールの直径、高さ、体積、湿潤角を含むはんだ点の完全な立体形状を再構築できます。さらに、IMC表面の表面粗さやリフロー後の表面波形を表示することもできます。3D OMは形状と高さを同時に提供できるため、特にPCBA、WLP、ファンアウト、および高密度パッケージにおけるはんだ点の外観と高さの一貫性の検査に適しています。
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はんだボールの直径 / 高さ
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バンプ / ピラーの高低差
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Wetting behavior(潤濕角)
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Voids 外部形貌
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IMC 金属間化合物の表面粗さ
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Reflow後の表面の不均一性
3. パッケージングと基板プロセスの監視
3D OMは、RDL回路の厚さの変化、Cuピラーの上部平坦度、ソルダーマスクの厚さの差、バンプの共面度、パッケージの反りに対して、高度に再現可能で追跡可能な測定データを提供します。これは、Flip-chip、WLP、Fan-out、2.5D/3D ICなどの先進的なパッケージングプロセスに適しており、プロセスエンジニアがバッチの違いやプロセスの異常を迅速に判断できるようにし、量産品の品質管理に非常に重要です。
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Cuピラーのトップ平坦度(トポグラフィー)
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RDLトレースの厚さの差
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はんだマスクの厚さ
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バンプ共面度
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パッケージの反り(翹曲)
4. 材料表面分析とプロセス形状
3D OMは、エッチング深さ、薄膜の起伏、微細孔の形状、亀裂の深さ、表面粗さなどの情報を正確に明らかにすることができます。その非破壊特性により、金属、セラミック、ガラス、高分子、複合材料、MEMS微細構造の分析に直接応用でき、材料科学とプロセス開発において最も効率的な立体測定手段となっています。
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粗さ Ra / Rq の計算
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コーティング均一性の検証
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エッチング深度測定
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膜厚の外観の違い
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微孔洞体積判定