Technologien
Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS
Computer Tomographie (CT)
Die Computer-Tomographie (CT) bietet die Möglichkeit zerstörungsfrei und berührungslos den inneren Aufbau von Objekten sichtbar zu machen. Wir setzten Computer Tomographie sowohl für die Rekonstruktion einzelner Schichten (2D) als auch für die Rekonstruktion vollständiger Volumen (3D) ein. Durch die Anwendung neuester Technologien und schnellerer Algorithmen erreichen wir räumliche Auflösungen bis zu 1 µm.
Industrielle 3-D-Computer-Tomographie
Das System ermöglicht die Detektion von Dichteänderungen und Fehlern sowie eine Charakterisierung bzgl. ihrer Art, Geometrie und Lage im Bauteil. Darüber hinaus lassen sich innenliegende, verdeckte Strukturen vermessen. Softwaremodule gestatten die Darstellung beliebiger Ebenen aus den komplett rekonstruierten Volumendaten sowie eine räumliche Abbildung auch einzelner Volumenbereiche.
Die industrielle 3-D-CT ermöglicht es der Industrie, schneller neue Produkte und Produktionsverfahren zu entwickeln sowie die Qualität ihrer Produkte zu überprüfen und zu optimieren. Die 3-D-CT ist ein sehr schnelles Messverfahren im Vergleich zur konventionellen CT, die pro Messung nur ein Schnittbild erstellt. Sie kann für spezielle Anwendungen bis hin zur prozessintegrierten Prüftechnik optimiert werden. Durch den Einsatz von hochauflösenden Detektoren und Quellen werden Auflösungen bis in den µm-Bereich erreicht.
Nachfrageschwerpunkte ergeben sich aus den Bereichen Verkehrstechnik, Guss-, Kunststoff-, Gummi- und Automobilindustrie.
Durch einen modularen Aufbau und eine offene Systemarchitektur wird ein breites Anwendungsfeld abgedeckt. Durch Austausch und Adaption einzelner Module können kundenspezifische CT-Systeme aufgebaut bzw. vorhandene Röntgensysteme zu CT-Systemen ausgebaut werden.
Die volumetrische Vermessung und Rekonstruktion, ein schneller Rekonstruktionsalgorithmus sowie die Nutzung schneller, PC-basierender Rechnerstrukturen ermöglichen eine hohe Prüfgeschwindigkeit. Der modulare Aufbau und der Einsatz neuer Systemkomponenten führen zu hoher Prüfdynamik, reduzierten Kosten und höherer Funktionalität. Kundenspezifische 3-D-CT Systeme werden zusammen mit einem industriellen Partner aufgebaut.
Planare Computer-Tomographie
Bei Objekten, die aufgrund ihrer Geometrie nicht für die achsiale Computer-Tomographie geeignet sind, kann dies durch den Einsatz der planaren Computer-Tomographie (PCT) erreicht werden. Diese Methode erlaubt sowohl die Rekonstruktion einzelner Schichten (2D) als auch die Rekonstruktion vollständiger Volumina (3D). Durch die Anwendung neuester Röntgen- und Detektor-Technologien (z.B. hochauflösenden Quellen und Flachbild - Detektoren, und schneller Algorithmen) wird eine Auflösung bis zu 10 µm innerhalb der Schichten erreicht. Das System macht somit Dichteveränderungen und Fehler sichtbar, die dann bzgl. ihrer Geometrie und Lage im Objekt charakterisiert werden können. Die planare Computer-Tomographie ermöglicht es der Industrie die Qualität ihrer neuen Produkte zu überprüfen und die zur Herstellung eingesetzten Produktionsverfahren zu optimieren.
Haupteinsatzgebiete dieser Methode sind Herstellung und Weiterverarbeitung von elektronischen Bauteilen, sowie von Verbundwerkstoffen.
Typische Anwendungen sind innere Strukturen elektronischer Bauteile, Anschlußtechniken (Flip-Chip, µBGA, BGA, MCM, COB) besonders auf doppelseitigen Platinen und einzelne Schichten von Multilayer-Leiterplatten.
Die von uns eingesetzte digitale Tomosynthese ermöglicht die Rekonstruktion von mehren Schichten aus einem Satz von Projektionen, während für die klassische Laminographie pro Messung nur ein Schnittbild erzeugt wird. Softwaremodule gestatten die Darstellung der rekonstruierten Schichten (2D Darstellung) aber auch die räumliche Abbildung des gesamten Rekonstruktionsvolumens(3D Darstellung) bzw. von Teilvolumina.
In Zusammenarbeit mit unserem industriellen Partner (Feinfocus) wurde die Methode der planaren Computer-Tomographie in ein industriell einsetzbares System umgesetzt, das durch seinen modularen Aufbau und den Einsatz neuer Systemkomponenten zu einer hohen Prüfdynamik, reduzierten Kosten und hoher Funktionalität führt. Das System µ-3D Visualiser erlaubt die Aufnahme von 2D-Auf- und Schrägsichten, sowie die Aufnahme von Bildsequenzen zur Rekonstruktion.
Zur Rekonstruktion stehen mehrere Algorithmen zur Verfügung. Aufgrund der flexiblen 3D-Technik kann der Nutzer das Volumen, die geometrische Vergrößerung sowie die geometrische Auflösung frei wählen.
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