Inspekce komplexních objektů s využitím energeticky citlivého RTG zobrazování
Inspection of complex objects utilizing energy-sensitive X-ray imaging
Typ dokumentu
disertační prácedoctoral thesis
Autor
Salman Hasn
Vedoucí práce
Vavřík Daniel
Oponent práce
Kytýř Daniel
Studijní obor
Elektronika (doktorský)Studijní program
Elektrotechnika a informatikaInstituce přidělující hodnost
katedra mikroelektronikyPráva
A university thesis is a work protected by the Copyright Act. Extracts, copies and transcripts of the thesis are allowed for personal use only and at one?s own expense. The use of thesis should be in compliance with the Copyright Act http://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf and the citation ethics http://knihovny.cvut.cz/vychova/vskp.htmlVysokoškolská závěrečná práce je dílo chráněné autorským zákonem. Je možné pořizovat z něj na své náklady a pro svoji osobní potřebu výpisy, opisy a rozmnoženiny. Jeho využití musí být v souladu s autorským zákonem http://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf a citační etikou http://knihovny.cvut.cz/vychova/vskp.html
Metadata
Zobrazit celý záznamAbstrakt
Rentgenová výpočetní tomografie se hojně využívá pro nedestruktivní průmyslovou analýzu a pro studium vnitřní struktury materiálů a předmětů. V mikroelektronickém průmyslu se rentgenová výpočetní tomografie osvědčila pro analýzu kvality a detekci vad. Kontrola elektronických zařízení pomocí rentgenové výpočetní tomografie je však náročná díky přítomnosti mnoha kovů, a také s ohledem na vznik různých typů artefaktů, ovlivňujících kvalitu výpočetní tomografie. Tato práce představuje nové techniky a přístupy ke zpracování dat v oblasti energeticky citlivé výpočetní tomografie, které se používají k charakterizaci materiálů a ke studiu defektů v elektronických zařízeních. Energeticky citlivá výpočetní tomografie využívá informace o energiích z projekčních dat, získaných energeticky citlivými metodami. Bylo také testováno několik standardních CT technik, které byly porovnány s nově představenými metodami. Výsledky ukázaly, že standardní techniky jsou nevhodné, pokud mají skenované vzorky, elektronické součástky, vysoký obsah kovů. Práce se také zabývá spektroskopickou odezvou detektorů, počítajících fotony, po korekci prahového nesouladu mezi pixely, a s jejich využitím ve výpočetní tomografii. Tato nová metoda korekce pomohla zvýšit energetické rozlišení a zlepšit schopnost detektoru rozlišovat materiály s podobnými útlumovými vlastnostmi. Taková korekce je užitečná především pro aplikace, které vyžadují vysoké rozlišení s vysokoenergetickými spektry, kde se nesoulad mezi pixely zvyšuje v důsledku neplatnosti standardních kalibračních metod. Předložená práce se zaměřuje především na kontrolu technologie podlepování pro elektronická zařízení pomocí implementace fúze dat z více tomografických skenů, sloužící jako alternativní metoda pro potlačení artefaktů. Závěrem, práce představuje metodiku úspěšného nasazení výpočetní tomografie, která umožňuje kontrolu lehkých materiálů (epoxid) u vzorků s vysokým obsahem kovu, kterou nelze realizovat pomocí standardních CT technik. Kromě toho práce prezentuje první výsledky kontroly epoxidových podlepení pro reálné vzorky z průmyslu, čímž ukazuje rentgenovou kontrolu jako možnou volbu pro detekci defektů v mikroelektronickém průmyslu. X-ray computed tomography (CT) is extensively used for non-destructive industrial analysis to study the internal structure of materials and complex objects. In the microelectronics industry, X-ray computed tomography has proven useful for quality analysis and defect detection. However, inspecting electronic devices with standard CT is challenging due to the presence of many metals neighboring light materials causing various types of artifacts that affect the quality of computed tomography. This thesis presents new techniques and data processing approaches in the field of energy-sensitive computed tomography, which are used to characterize materials and to study defects in electronic devices. Energy-sensitive computed tomography utilizes energy information from the projection data obtained by energy-sensitive methods. Several standard CT techniques were also tested and compared with the newly presented techniques. The results showed that the standard techniques are inefficient when the scanned samples, electronic components, have high metal content. The work also addresses the spectroscopic performance of photon counting detectors in computed tomography after correcting the threshold mismatch between pixels. This new correction methods have helped to increase the energy resolution and improve the ability of the detector to discriminate materials with similar attenuation properties. Such correction is useful for applications that require high resolution at high energy spectra where the mismatch between pixels increases due to the invalidity of standard calibration methods. The thesis mainly focuses on the inspection of epoxy underfill process for electronic devices by implementing data fusion of multiple computed tomography scans as an alternative method to reduce artifacts. To this end, the work presents a methodology of performing successful computed tomography that enable the inspection of light materials (epoxy) for samples with high metal that cannot be achieved using standard CT techniques. In addition, the work presents the first results of the epoxy underfill inspection for real samples from the industrial field, placing the X-ray inspection as an option for defect detection in the microelectronics industry.
Zobrazit/ otevřít
Kolekce
- Disertační práce - 13000 [697]