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Schnelle zerstörungsfreie 3D-Analyse für Advanced Packaging und Halbleiter

Apex Hybrid von Sigray

Das Sigray Apex Hybrid vereint Laminografie und Computertomografie in einem einzigen Instrument. Dadurch ermöglicht es schnelle, zerstörungsfreie 3D-Analysen sowohl großer, intakter Proben als auch feinster Mikrostrukturen — ideal für Advanced Packaging, Halbleiter-Failure-Analysis und Forschung.

Die Dual-Mode-Architektur erlaubt den Wechsel vom schnellen Überblick zur hochaufgelösten ROI-Inspektion, ohne das Setup zu ändern. Das System liefert submikrometergenaue Details und unterstützt effiziente Workflows von der Erstprüfung bis zur präzisen Fehlerlokalisierung.

Eigenschaften

Dual-Mode-Bildgebung: Laminografie und Tomografie in einem System
350 nm räumliche Auflösung mit submikrometrischer Voxelgröße
Patentierte PAL-Geometrie für artefaktarme 3D-Bildgebung
Offene Nanofokus-Röntgenquelle mit interner Kalibrierung für reproduzierbare Metrologie
Automatisches Probenhandling und GPU-beschleunigte Rekonstruktion für hohen Durchsatz
Perfekt für TSVs, RDLs, Mikrobumps, Hybrid Bonds und Batterieforschung

Weitere Informationen

Mit der fortschreitenden Miniaturisierung und zunehmenden Komplexität elektronischer Bauteile steigen die Herausforderungen bei der Inspektion in der Advanced-Packaging-Technologie erheblich. Traditionelle Computertomografie (CT) hat Schwierigkeiten mit großen, flachen Proben wie Wafern oder Leiterplatten, während konventionelle Laminografie häufig unter unvollständigen Datensätzen und Rekonstruktionsartefakten leidet.

Das Sigray Apex Hybrid löst diese Probleme durch ein Dual-Mode-Design, das Laminografie und Tomografie in einem einzigen kompakten System vereint. Dieser Ansatz ermöglicht es Anwendern, sowohl makroskopische Übersichtsaufnahmen als auch submikrometergenaue Details zu erfassen – ohne das Instrument zu wechseln oder die Probe neu zu positionieren.

X-ray cross-sectional view of advanced packaging structures with 100 µm scale bar

Repräsentative Röntgenaufnahme einer Advanced-Packaging-Struktur (scale: 100 µm).

Precision Angle Laminography (PAL)

Das patentierte Precision Angle Laminography (PAL)-Verfahren von Sigray bietet eine außergewöhnlich klare Bilddarstellung, indem es das sogenannte „Missing-Cone“-Problem der herkömmlichen Laminografie minimiert. Mit flachen Projektionswinkeln zwischen 10° und 20° und einer ultra-stabilen Luftlager-Rotation liefert PAL artefaktfreie Darstellungen kritischer vertikaler Merkmale wie Through-Silicon Vias (TSVs), Microbumps und Redistribution Layers (RDLs).

Dual-Mode-Flexibilität

Im Laminografie-Modus können Anwender schnell große oder vollständig montierte Leiterplatten, Panels oder Wafer untersuchen. Für Bereiche, die eine höhere Detailgenauigkeit erfordern, wechselt das System nahtlos in den Tomografie-Modus und erreicht dabei eine räumliche Auflösung von bis zu 350 nm. Dieser hybride Workflow spart Präparationszeit und erhöht die Effizienz in Forschung und Produktion gleichermaßen.

Side-by-side: X-ray slice and 3D reconstruction of a stacked interconnect, scale 100 µm

Dual-Mode-Workflow von der Übersichtsaufnahme bis zur hochauflösenden 3D-Rekonstruktion (scale: 100 µm).

Hochleistungs-Röntgenquelle und Kalibrierung

Das Apex Hybrid verfügt über eine offene Transmission-Röntgenquelle mit einem Wolfram-auf-Diamant-Target. Interne Kalibrierstrukturen messen automatisch den effektiven Brennfleck für jeden Scan und gewährleisten dadurch metrologische Genauigkeit und Konsistenz über lange Einsatzzeiten hinweg. Im Vergleich zu gekapselten Röhren bietet das offene Design eine deutlich längere Lebensdauer und geringere Wartungskosten.

X-ray source control UI showing selectable spot sizes for calibrated imaging

Interne Kalibrierung und Spotgrößen-Steuerung zur Gewährleistung reproduzierbarer Ergebnisse.

Automatisierung und Detektoroptionen

Für Labore mit hohem Probendurchsatz kann das Apex Hybrid mit einem integrierten Probenroboter ausgestattet werden, der bis zu zehn Proben mit einer Größe von jeweils 100 × 100 mm automatisch handhabt. Anwender können zwischen mehreren Detektoroptionen wählen: HyperCapture (7 MP), HyperCapture-XL (13 MP) oder UltraVision (16 MP). Das optionale MegaView-Montage-Modul kombiniert mehrere Scans zu einem nahtlosen, großflächigen 3D-Datensatz und ermöglicht so die vollständige Inspektion komplexer Leiterplatten oder Packaging-Strukturen.

In-system sample robot with multi-slot cassette for unattended operation

Automatisiertes Probenhandling mit integriertem Roboter für hohen Probendurchsatz.

Sigray software multi-view interface for 3D visualization and analysis

Sigrays Software bietet Multi-View-Visualisierung und Analyse von 3D-Datensätzen.

Warum das Apex Hybrid?

Zwei Bildgebungssysteme in einem: Laminografie und Tomografie kombiniert für maximale Flexibilität
Hervorragende Bildklarheit: PAL-Geometrie eliminiert typische Laminografie-Artefakte
Submikrometergenaue Präzision: 350 nm räumliche Auflösung mit intern kalibrierter Röntgenquelle
Automationsbereit: Robotiksteuerung und Python-API für optimierte Workflows
Skalierbar und zukunftssicher: ideal für Halbleiter, Advanced Packaging, Batterien und Materialwissenschaften

Spezifikationen

Parameter	Specifikation
Spatial resolution	350 nm (voxel < 100 nm)
Imaging modes	Laminography / Computed Tomography
Maximum sample size	Laminography: 300 mm wafer / 213 × 213 mm panel CT: 150 × 150 mm
Stage travel (XYZ)	100 × 20 × 100 mm
X-ray source	Open transmission source, tungsten-on-diamond (40–160 kV / 16 W)
Detectors	6.7 MP / 13 MP / 16 MP (UltraVision option)
Software	XRM Companion · GigaRecon · Sigray 3D Viewer · Python API
Typical applications	Advanced packaging · Microbumps · TSVs · Batteries · Reverse engineering

Anwendungen

Das Apex Hybrid wurde für Branchen entwickelt, in denen Präzision, Zuverlässigkeit und Durchsatz entscheidend sind. Seine Dual-Mode-Architektur unterstützt ein breites Anwendungsspektrum – von Advanced Packaging bis hin zur Materialforschung.

Advanced Packaging: Detaillierte 3D-Inspektion von TSVs, RDLs, Mikrobumps und Hybridverbindungen.
Fehleranalyse: Schnelle Erkennung und Lokalisierung versteckter Defekte in Halbleiterbaugruppen.
Reverse Engineering: Zerstörungsfreie Strukturanalyse von Leiterplatten, integrierten Schaltkreisen und Multi-Chip-Modulen.
Batterieforschung: Visualisierung interner Elektrodenstrukturen und deren Degradation im Zeitverlauf.
Materialwissenschaften: Hochauflösende Bildgebung von Verbundwerkstoffen, Keramiken und mikrostrukturierten Materialien.

Dank der Kombination aus Bildgebungsflexibilität, Automatisierung und Präzision bietet das Apex Hybrid eine einheitliche Plattform, um Innovationen in Forschung, Entwicklung und Produktion zu beschleunigen.