ElFys, průkopnická společnost založená výzkumníky z finské univerzity Aalto, stojí v čele vývoje technologie snímání světla a jejího využití ve vysoce výkonných fotodiodách používaných v mnoha odvětvích.
Zde se zabýváme vynikajícími vlastnostmi fotodiodové technologie společnosti ElFys a zásadní rolí, kterou náš digitální mikroskop DSX1000 hraje při zajišťování dokonalých výrobních procesů.
Zaměření na technologie
Přemýšleli jste někdy o tom, jak vaše chytré hodinky dokáží přesně detekovat váš srdeční tep? Jak dokáže malý kousek kovu na vašem zápěstí zachytit jemné změny srdečního tepu v průběhu dne?
Odpověď se skrývá v pozoruhodné technologii známé jako fotodioda, světelném senzoru, který dokáže přeměnit světlo na energii. Chytré hodinky vysílají na kůži zelené světlo, které absorbují červené krvinky. Jak vaše srdce bije, cévy se rytmicky roztahují a smršťují, což způsobuje kolísání intenzity odraženého světla. Fotodioda dokáže tyto změny odraženého světla měřit, což umožňuje chytrým hodinkám počítat vaši tepovou frekvenci v reálném čase.
Úžasné vlastnosti fotodiod však sahají daleko za hranice chytrých hodinek. Tato všestranná zařízení lze nalézt v řadě každodenních přístrojů, včetně notebooků, mobilních telefonů, automobilů a dokonce i prstenů. Jejich využití je široké, od letištních skenerů zavazadel a lékařských zobrazovacích zařízení v nemocnicích až po pokladny v prodejnách.
Potenciál snímání: Začátky společnosti ElFys
Společnost ElFys, kterou v roce 2017 založil tým výzkumníků z univerzity v Aalto, stojí v čele špičkové technologie fotodiod a díky vynalézavé kombinaci moderní nanotechnologie mikroelektromechanických systémů (MEMS) a depozice atomárních vrstev (ALD) přináší revoluci do světelných senzorů.
Díky této inovativní technologii dokáže společnost ElFys zachytit každý jednotlivý paprsek světla, což vede k lepšímu výkonu obrovského množství zařízení, která se spoléhají na světelné senzory. Společnost se zaměřila na dosahování špičkové kvality a věnuje obrovské úsilí výzkumu a vybudovala si postavení špičkového dodavatele vysoce výkonných fotodiod pro různá průmyslová odvětví.
Technologie fotodiod společnosti ElFys je založena na třech inovativních technikách: nanostrukturování čelních povrchů, konformní depozici oxidu hlinitého metodou ALD a indukovaném přechodu. Tato jedinečná kombinace vytváří vysoce účinnou fotodiodu s vynikající absorpcí světla a schopností zachytit veškerý vzniklý náboj, což vytváří bezkonkurenční schopnosti snímání světla.
Výběr správného nástroje pro každou práci
Ve snaze o dokonalost se společnost ElFys spoléhá na pokročilé kontrolní zařízení, které pomáhá zajistit kvalitu a přesnost jejích fotodiod. To zahrnuje použití mikroskopie k odhalení jakýchkoli vad na waferech, čipech a sestavách součástek.
Při výběru mikroskopu pro tento účel hledala společnost ElFys přístroj, který by nabízel výjimečnou flexibilitu a byl schopen zpracovávat různé typy vzorků, aniž by se omezoval na jeden konkrétní účel.
Během našeho rozhovoru se s námi zakladatel a generální ředitel společnosti ElFys Mikko Juntunen a projektový manažer Juha Heinonen podělili o cenné informace o rozhodovacím procesu, který stál za výběrem mikroskopu DSX1000.
Digitální mikroskop DSX1000
Mikko uvedl: „Informovali jsme se na možná řešení a měli jsme štěstí, že finský distributor, společnost GWB, měl přímo ve Finsku k dispozici předváděcí jednotku. To nám poskytlo skvělou příležitost získat praktické zkušenosti s tímto výrobkem ještě předtím, než jsme učinili konečné rozhodnutí.
Při návštěvě společnosti GWB jsme si mohli digitální mikroskop DSX1000 vyzkoušet na vlastních vzorcích a na vlastní oči se přesvědčit, jak funguje. Tato praktická zkušenost byla pro naše rozhodování klíčová, protože nám umožnila skutečně pochopit možnosti mikroskopu.
Jiní výrobci naproti tomu obvykle poskytují pouze datové listy popisující vlastnosti nástroje, takže jsme si nebyli jisti jeho skutečným výkonem. Díky možnosti vyzkoušet si nástroj na vlastní kůži jsme získali bezmeznou důvěru v jeho vhodnost pro naše potřeby. Díky praktickým zkušenostem získaným při testování jsme věděli, že dokáže splnit naše konkrétní požadavky.“
Cesta k dokonalosti
„Jak je vidět z barvy mých vlasů, v oboru se pohybuji už delší dobu, a když si mám představit mikroskop, myslím na Olympus.“ — Mikko Juntunen, zakladatel a generální ředitel společnosti ElFys
Digitální mikroskop DSX1000
Digitální mikroskop DSX1000 se stal nepostradatelným nástrojem společnosti ElFys, který usnadňuje detailní kontrolu křemíkových waferů, čipů a sestav součástek po výrobě. Vzhledem k malým rozměrům polovodičových součástek je společnost ElFys vyrábí na waferech o šířce 6 palců, což je přibližně velikost cédéčka, a na každém waferu jsou tisíce součástek.
Pokud jde o pracovní postup, prvním krokem je kontrola waferu zaměřená na detekci vady a abnormalit v čipech. Režim temného pole mikroskopu se osvědčil zejména při označování škrábanců a vad, což pomáhá zajistit, aby se na trh dostaly pouze výrobky nejvyšší kvality. Společnost ElFys rovněž oceňuje mimořádně užitečnou schopnost mikroskopu provádět hladké spojení, která hrálo klíčovou roli při kontrole celého waferu. Vzhledem k velikosti waferu ji bylo nutné kontrolovat po čtvrtinách. Díky funkci hladkého spojení však mikroskop umožnil vytvořit velké, vysoce kvalitní snímky.
Spojený snímek součástky pro umístění na povrch v temném poli (nalevo) a osvětlení MIX (napravo).
Pořídil Juha Heinonen pomocí digitálního mikroskopu DSX1000. Snímky s laskavým svolením společnosti ElFys.
Jedním ze specifických problémů, kterým společnost ElFys čelila, byla kontrola čipů potažených průhlednou epoxidovou vrstvou. Zde se ukázal jako neocenitelný režim diferenciálního interferenčního kontrastu (DIC) mikroskopu, který odhalil škrábance a mikrostruktury na povrchu epoxidu.
Po dokončení počátečních kontrol je nutná kontrola obalu fotodiody – který hraje klíčovou roli pro přístup světla k nejcitlivější části zařízení. V tomto místě přechází struktura z 2D do 3D, takže schopnost mikroskopu provádět 3D zobrazování je pro kontrolu sestav součástek klíčová. Schopnost pořizovat 3D snímky nabízí komplexní pohled na složité struktury a současně zaostřuje na různé úrovně hloubky a poskytuje detailní pohled na sestavu.
Snímky součástky pro umístění na povrch v temném poli z různých úhlů. Pořídil Juha Heinonen pomocí digitálního mikroskopu DSX1000. Snímky s laskavým svolením společnosti ElFys.
Na otázku, zda by doporučil digitální mikroskop DSX1000 dalším firmám v oboru, odpověděl Juha přesvědčivě: „Digitální mikroskop DSX1000 je vynikající volbou zejména pro práci s menšími vzorky, které se snadno vejdou na pracovní stolek. Jeho vysoká flexibilita umožňuje širokou škálu režimů pozorování, takže je možné zkoumat více úhlů. Uživatelské prostředí je intuitivní a efektivní, což šetří cenný čas, protože odpadá nutnost dolaďovat nastavení.
V oborech, jako je výzkum polovodičů, kde je třeba zkoumat množství podobných vzorků, je tento nástroj neocenitelný. Jeho automatizace a funkce rychlého zobrazení umožňují výzkumníkům rychle analyzovat více vzorků, což maximalizuje produktivitu a efektivitu. Díky této úrovni automatizace a rychlosti se výzkumníci mohou soustředit na zkoumání většího počtu vzorků v kratší době, což výrazně zlepšuje jejich pracovní postupy.“
Budoucí směřování
Společnost ElFys posouvá hranice technologie snímání světla ještě dále a pokračuje ve výzkumu zaměřeném na rozšíření schopností svých fotodetektorů do hlubšího infračerveného spektra. Použitím různých polovodičových materiálů se společnost ElFys snaží překonat omezení křemíku a dosáhnout relevantních reakcí v blízké infračervené oblasti. To je vhodné pro odvětví, jako jsou nositelné zdravotnické technologie, kde jsou zajímavé další parametry, například hladina glukózy v krvi nebo laktátu.
Společnost ElFys, jejíž hnací silou jsou výzkum a inovace, se stala průkopníkem v oblasti technologie snímání světla. Závazek společnosti k dokonalosti a rozmanitosti v kombinaci se silným týmem výzkumníků a zkušených techniků ji posunul do čela odvětví. Díky digitálnímu mikroskopu DSX1000,
který je důležitým spojencem v její snaze o dosažení dokonalosti, společnost ElFys nadále utváří budoucnost aplikací pro snímání světla v různých odvětvích, a přispívá tak k lepšímu světu.
Související obsah
Digitální vs. optické mikroskopy: Detailní srovnání
Detekce výrobních vad na waferech polovodičů s použitím digitálního mikroskopu
Řízení kontroly kvality při výrobě elektroniky s využitím softwaru PRECiV™
