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Zerstörungsfreie Prüfverfahren

Gegenstand

Zerstörungsfreie Prüfverfahren gewinnen in der Aufbau- und Verbindungstechnik der Elektronik mit fortschreitender Miniaturisierung, steigender Komplexität (Nano-AVT), anspruchsvolleren Einsatzbedingungen sowie durch Einführung neuer Materialien und Technologien ständig an Bedeutung. Die Ultraschall- und die Röntgenmikroskopie sind Bewertungsverfahren für die Optimierung technologischer Prozesse und die Charakterisierung geometrischer Eigenschaften von Aufbauten sowie Analyseinstrumente für die Untersuchung von Schädigungsmechanismen und die Interpretation von Fehlerbildern. Zuverlässigkeitsrelevante Veränderungen an Materialien und in Verbundebenen sowie deren Entwicklung bei wachsender Belastung lassen sich in Ergänzung zu Ergebnissen zerstörender Prüfungen effektiv dokumentieren. Das Arbeitsgebiet „zerstörungsfreie Prüfverfahren“ beinhaltet die Erschließung neuer Anwendungsmöglichkeiten für die Standardverfahren und die Entwicklung neuer Methoden der Bildrekonstruktion und der Signalbearbeitung.

Ausblick

Die hochauflösende Vermessung von Substraten und Bauelementen der AVT ist eine wichtige Komponente der zerstörungsfreien Prüfung. Die Mikro- bzw. Nanoelektronik wird in den nächsten 10 Jahren Bauelemente auf den Markt bringen, die bis zu 5000 Anschlusse in einem Raster von 20µm haben werden. Viele der derzeit verwendeten Verfahren und Anlagen können bereits heute die Anforderungen an Messfeldgröße und laterale sowie vertikale Auflösung erfüllen und werden bei der Technologieentwicklung und der Qualitätssicherung erfolgreich eingesetzt. Zukünftig ist es jedoch notwendig, die erforderlichen produktspezifischen Daten im produktionsnahen Umfeld in Echtzeit zu erfassen. Die Fehleranalyse an Stacked-Die-Aufbauten (z.B. bei System-in-Package) erfordert eine Weiterentwicklung der Ultraschallmikroskopie hinsichtlich der Signaltrennung fur Mehrschichtsysteme mit geringen Schichtdicken. Für viele Objekte der AVT (z.B. Flachbaugruppen) ist die mit der Vollwinkel-Röntgentomographie erzielbare Auflösung zu gering. Die Limited-Angle-Tomographie kann hierfür eine Alternative sein. Die Entwicklung von Simulationsverfahren und Rekonstruktionsalgorithmen fur die Anpassung beider Verfahren an die künftigen Erfordernisse sind Bestandteil der Forschungstätigkeit.

Leiter der Arbeitsrichtung

Dr.-Ing. Martin Oppermann (*1963) studierte von 1985 bis 1990 an der Technischen Hochschule Ilmenau an der Sektion Gerätetechnik und diplomierte auf dem Gebiet der Informationsgerätechnik. Von 1990 bis 1997 war er als Entwicklungsingenieur für Hardware und hardwarenahe Software in verschiedenen mittelständischen Unternehmen tätig.
Im Jahre 1997 nahm er seine Tätigkeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter an der TU Dresden am Zentrum für mikrotechnische Produktion auf. Hauptarbeitsgebiete waren Fragen der Oberflächenmontage und die Methoden der Qualitätssicherung in der Elektronikproduktion. 2002 verteidigte er an der TU Dresden seine Promotion zum Thema "Modellierung und Optimierung des Qualitätsverhaltens von Fertigungsprozessen in der Elektronik". Aktuell bearbeitet Herr Dr. Oppermann Fragen zur zerstörungsfreien Prüfung in der Elektronik, speziell zum Einsatz von Röntgenverfahren wie Röntgenradiografie und Röntgen-Computertomografie. Seit 2007 ist er Koordinator des "Kompetenzzentrums für hochauflösende zerstörungsfreie Prüfverfahren - nanoeva®", einer gemeinsamen Initiative des Fraunhofer-Instituts Zerstörungsfreie Prüfverfahren, Institutsteil Dresden (IZFP-D), des Zentrums für mikrotechnische Produktion (ZµP) und des Instituts für Aufbau- und Verbindungstechnik der TU Dresden (IAVT).

Stand: 08.12.2010 10:48