Mit modularen automatisierten Prüfständen können Elektronik- und Halbleiterbauelementen berührungslos und zerstörungsfrei geprüft werden. Unter Nutzung der sogenannten Lock-In-Thermografie, bei der die Bauteile elektrisch angeregt werden, lassen sich mit thermische Auffälligkeiten im Milli- und Mikrokelvin-Bereich erkennen und so Punkt- und Linienkurzschlüsse, Oxidations-Defekte sowie Transistor- und Diodenfehler lokalisieren. Das funktioniert sogar in mehrlagigen Leiterplatten und Multi-Chip-Modulen.
Die Herstellung und Analyse solcher mikroskopisch kleinen Halbleiterkomponenten muss zwingend in einer staub- und partikelfreien Umgebung stattfinden. Darum stehen die Prüfstände in der Praxis oft direkt in den Reinräumen von Entwicklungsabteilungen und Halbleiterwerken.
Schnelle Objektivwechsel sparen Zeit
Die Prüfung von Elektronik- und Halbleiterbauteilen erfolgt häufig schrittweise: Begonnen wird mit einer Überblicksmessung zur Erkennung grossflächiger Defekte. Hierfür kommen zum Beispiel Weitwinkel- oder Normalobjektive zum Einsatz. Um immer tiefer ins Detail gehen zu können, wird das Thermografiesystem danach mit Mikroskopobjektiven mit zunehmender Vergrösserung ausgestattet.
Bisher musste die Elektronikprüfung für den Objektivwechsel unterbrochen und das Objektiv an der Thermografiekamera händisch ausgetauscht werden – ein langwieriger und die Genauigkeit der Messung beeinträchtigender Schritt. Mit einem kompakten, motorisierten Objektivrevolver werden diese beiden Probleme auf einmal gelöst.
Der Objektivwechsel erfolgt jetzt einfach durch Drehen des mit bis zu fünf Objektiven bestückten Revolvers. Die Auswahl des gewünschten Objektivs wird über eine Thermografiesystem-eigene Software gesteuert. Damit ist das gewünschte Objektiv schnell einsatzbereit. Messungen von Übersichtsaufnahmen bis hin zur maximalen Vergrösserung lassen sich mit deutlich reduziertem Zeitaufwand realisieren.
Zuverlässig Messen ohne Wackeln und Wärmeeintrag
Neben der schnellen Einsatzbereitschaft bietet der Objektivrevolver einen weiteren entscheidenden Vorteil: Eine vom Nutzer einmal identifizierte «Region of Interest» (ROI) bleibt trotz verändertem Bildfeld nach dem Objektivwechsel erhalten, wodurch eine aufwändige Neupositionierung entfällt. Gleichzeitig werden Erschütterungen und unbeabsichtigter Wärmeeintrag vermieden.
In besonders sensiblen oder schwer zugänglichen Umgebungen kann der Objektivwechsel auch per Fernsteuerung aus grösserer Distanz erfolgen. Das zahlt sich insbesondere bei radiometrischen Messungen aus, denn die Temperaturkalibrierung der Kamera sorgt für eine höhere Stabilität der Messungen sowie für eine bessere Vergleichbarkeit untereinander.
Flexibel und detailgenau
Für die Bestückung des Objektivrevolvers steht ein breites Portfolio an Optiken mit hoher Transmission und Übertragungsgüte sowie mit geringer Verzeichnung zur Verfügung. Somit lassen sich auch feine Strukturen mit hoher Schärfe und Auflösung abbilden. Die jüngste Generation von Mikroskopobjektiven schafft mit einer fünf- oder gar zehnfachen Vergrösserung Auflösungen bis in den 1-Mikrometer-Bereich.
Neben den Mikroskopobjektiven kann der Objektivrevolver auch einen zusätzlichen Sensor aufnehmen, zum Beispiel eine VIS-Kamera. Die Anbindung wird durch die integrierte Kabelführung am Revolver erleichtert.
Bereit für die Automation
Für die Integration des mit dem Objektivrevolver ausgerüsteten Thermografiesystems in Automatisierungsprozesse steht eine Programmierschnittstelle zur Verfügung. Die Parameter für Messabstände und die Fokussierung mithilfe des Mikroskopstativs können dabei über Skripte im Software-Entwicklungskit der Kamera (Software Development Kit, SDK) gespeichert werden.
Kontakt
InfraTec GmbH Infrarotsensorik und Messtechnik
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