蔡司為3D非破壞性X-ray成像增添智能重構 以提升半導體封裝失效分析
蔡司（ZEISS） 新聞稿 發表於 2020年9月2日
蔡司（ZEISS）宣布為其領先業界的Xradia Versa系列非破壞性3D X-Ray顯微鏡（XRM）以及Xradia Context 3D X-ray微電腦斷層掃描技術（microCT）系統，導入先進重構工具模組（Advanced Reconstruction Toolbox）。此一先進重構工具模組利用蔡司內部的演算法與獨特的工作流程，並結合高效能工作站，大幅改善3D成像重構的輸出率與成像品質，而這也是3D XRM進行失效分析（FA）不可或缺的步驟。其成果為更快取得需要的結果、提升FA的成功率，更為半導體先進封裝帶來全新的應用與工作流程。
先進重構工具模組具備一個工作站以及兩個模組，其中包含用於疊代重構的蔡司OptiRecon，以及首款市售用於顯微鏡應用的深度學習重構技術蔡司DeepRecon。
圖、蔡司先進重構工具模組大幅改善3D X-Ray成像品質
業界需要全新的重構技術
3D XRM已成為協助封裝失效根本原因調查的缺陷成像業界標準技術，原因是它具有獨特的功能，可以讓2D X-ray投影成像看不到的缺陷視覺化。在封裝FA中，快速取得結果與高FA成功率相當重要。因此，縮短成像所需時間同時維持成像品質，具有高度的價值。一般來說會使用Feldkamp-Davis-Kress（FDK）濾波反投影演算法，透過從不同樣本旋轉角度獲取的許多2D投影成像，重構成3D體積檔案。為了提升輸出率，當成像曝光時間或拍攝投影次數減少時，FDK技術往往會導致成像品質的劣化。
全新蔡司先進重構工具模組提供包含OptiRecon與 DeepRecon兩種全新先進的重構引擎，可以帶來更快的掃描速度，同時保持或甚至提升成像品質，並為半導體先進封裝的失效與架構分析，達到更佳的對比雜訊比（contrast-to-noise ratios）。除了電子與半導體封裝外，先進重構工具模組也可以運用在無數的應用上，包括材料研究、生命科學與先進電池開發。
曾在電子產業擔任首席研究員的南韓Dongshin University教授J.H. Shim博士表示：「只有蔡司有辦法在如此短的掃描時間內，以少量的投影達成聚合物分離器的視覺化。OptiRecon與DeepRecon對於工業電池客戶來說，是絕佳的應用。」
OptiRecon適用於多元樣品與工作流程
OptiRecon適用於各種半導體封裝，同時也適合研發應用以及FA。其使用一種稱為疊代重構的流程，透過多次疊代來計算真實與模型化投影間的差異，直到達成收斂為止。與FDK相比，OptiRecon使用數量遠遠更少的投影與更短的獲取時間，即可達成最佳的掃描狀態。對於半導體封裝，當它產出相同或更佳的成像品質，掃描速度最高快達兩倍。如此高的生產力可以帶來許多好處，包含可以擴大感興趣的區域、可於單一輪班班次內完成分析工作，並且可以減少樣本的輻射劑量。在與FDK相似的輸出率水準下，OptiRecon可以提供更佳的成像品質，達到更佳的對比雜訊比、更簡易的缺陷視覺化，並減輕分析人員的眼睛疲勞。OptiRecon包含用於優化重構參數的簡易使用介面，以及可達成快速與高效重構的先進高效能離線工作站。
DeepRecon適用於重複樣本與工作流程
DeepRecon模組透過客製化訓練神經網路，為因樣本相同或類似而需要重複進行分析的FA與架構分析應用，提供更高的輸出率與更高的成功率。蔡司為特定的樣本類別提供優化的客製化神經網路，以滿足客戶的需求。與FDK相比，DeepRecon針對指定的樣本類別，在類似或更佳的成像品質情況下，掃描速度最高快達四倍，而若使用相同的掃描時間，則可以產出更好的低雜訊成像品質。將想要使用的DeepRecon網路模型套用至工作流程相當簡單，工具操作人員只需從下拉式選單中，選擇其中一項由蔡司開發的網路模型即可。
蔡司製程控制解決方案負責人Stefan Preuss博士表示：「自去年推出以來，蔡司Xradia 600系列Versa憑藉其為封裝失效分析提供卓越的解析度、成像品質與輸出率，在電子業與半導體封裝產業都取得強勁的動能。由於我們的客戶在先進封裝失效分析領域持續面臨新的挑戰，因此，蔡司也不斷進行創新，為我們的產品帶來更多全新功能與更高效能水準，以便迎接上述挑戰。其中一個很好的例子便是我們具備OptiRecon 與DeepRecon模組的先進重構工具模組，其為這些世界級的成像解決方案大幅提升輸出率與成像品質，並協助客戶縮短取得結果所需的時間，同時達成更勝於以往的封裝良率。」
具備OptiRecon 與DeepRecon模組的蔡司先進重構工具模組，現在可以在蔡司Xradia Versa系統、蔡司Xradia Context microCT系統，以及未來的Versa與Context microCT系統上進行升級。(1505字；圖1)
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