Das Fraunhofer Institut Photonische Mikrosysteme IPMS führt kundenspezifische Entwicklungen in den Bereichen Mikrosystemtechnik und organische Leuchtdioden durch. Es ist dabei Partner von der ersten Idee über Machbarkeitsuntersuchungen bis zur Prototypenentwicklung. Die Produkte können in der eigenen Prozesslinie entwickelt und in Pilotserien gefertigt werden. Etwa 200 Wissenschaftler arbeiten mit modernstem Equipment an Projekten auf den Gebieten Sensor- und Aktuatorsysteme, Mikroscanner, Flächenlichtmodulatoren, drahtlose Mikrosysteme und Organische Materialien und Systeme.

Auf der VISION 2011 präsentiert das Fraunhofer IPMS erstmals:

Automatisierte Optische Inspektion (AOI) von Mikrosystem-Chips

Das Fraunhofer IPMS Dresden setzt für die optische Qualitätskontrolle von Produkten der Mikrosystemtechnik, die es für Schlüsselkunden in Pilotfertigung herstellt, die digitale elektronische Bildverarbeitung ein. Die Mikrosystemtechnik-Produkte werden auf Siliziumwafern mit den Technologien der Halbleiterelektronik in einem Reinraum gefertigt. Hierbei können Schmutzpartikel und Schwankungen der Prozessparameter nicht völlig eliminiert werden und beeinflussen die Ausbeute an Gutchips auf dem Wafer.

In übergeordneten Systemen fungieren die Mikrosystem-Chips als optische oder sensorische Elemente. In bestimmten Bereichen ihrer Oberfläche kommt es daher auf höchste Qualität an, die bisher visuell unter einem Mikroskop beurteilt werden mußte. Die visuelle Kontrolle ist jedoch bei großen Stückzahlen nicht mehr produktiv genug, auch hängt das Prüfergebnis stark von subjektiven Faktoren des Kontrolleurs ab. Das Fraunhofer IPMS hat deshalb einen Chiptester mit digitaler Bildaufnahmetechnik ausgerüstet und spezifische Analyse- und Bewertungsalgorithmen entwickelt. Kombiniert mit dem Ergebnis des elektrischen Tests wird so eine vollständige Qualitätskontrolle für jeden Mikrosystem-Chip erreicht, was für die Technologieoptimierung hilfreich und als Qualitätsnachweis für den Kunden nutzbar ist.

Die komplette Ausrüstung besteht aus einem Tester der Cascade Microtech Inc., einer hochauflösenden Kamera der BASLER AG und einem Computer mit MATROX-Framegrabber. Die speziell am Fraunhofer IPMS entwickelte Software VITool (Visual Inspection Tool) ist flexibel für verschiedene Chips konfigurierbar und daher auch jederzeit für weitere Kunden anpassbar.

Alle Arbeiten und Investitionen wurden aus Eigenmitteln der Fraunhofer-Gesellschaft finanziert. Das Fraunhofer IPMS bietet die Projektierung, Programmierung und Inbetriebnahme derartiger Ausrüstungen als Dienstleistung an.

Auf der VISION 2011 ist der Tester in Aktion per Video zu sehen, da die Anlage selbst nur unter Reinraumbedingungen betrieben werden darf. VITool simuliert am Messestand den optischen Inspektionsprozess.