Recherche de chemin optique d'une caméra CCD

[invite8b72ae67]

Bonjour,

Je travaille en ce momment sur des problèmes d'insolations de plaquettes de semi-conducteurs. Pour insoler ces plaquettes nous venons mettre un masque au-dessus d'elles et nous les insolons afin de créer le design de celles-ci.
Nous venons donc manuellement aligner le masque et la plaquette avec un système de croix, une sur la plaquette que nous venons mettre dans la croix du masque.
Pour cela nous venons visualiser ces croix via une caméra CCD. Or nous nous retrouvons avec une visibilité mediocre.

Je cherche donc à optimiser le chemin optique de cette caméra (ci-joint un schéma du chemin optique).
J'ai pensé a remplacer la caméra par un laser et mesurer la puissance que je retrouve a la sortie de ce chemin optique. Plus la puissance sera importante moins il y aura de perte lors de ce chemin optique.

Voila je voudrais donc savoir si c'est réalisable ( si oui quel type de laser prendre et de capteur de puissance...) ou si il existe d'autre solution facile à mettre en place.

Je vous remercie de vôtre aide.
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[inviteede7e2b6]

et une cam de meilleurs performances ?

[invite8b72ae67]

Le problème ne vient pas de la caméra elle fonctionne très bien.
Je veux juste vérifier le chemin optique afin de l'oprimiser. Comme par exemple la vérification de la bonne orientation des prismes afin d'obtenir une réfléxion totale et supprimer l'onde réfractée.

[WizardOfLinn]

Je ne comprends pas bien ce schéma. Si ces prismes sont censés marcher en réflexion totale, ils sont à l'envers. Avec cet arrangement, on ne récupère que les quelques % de réflexion vitreuse.
Le faisceau doit pénétrer dans le prisme, se réfléchir sur l'hypothénuse, et ressortir.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite8b72ae67]

oui effectivement sur le schéma ils sont à l'envers mais sur le système réel non (faute de réalisation du schéma désolé).

Mais le but est de contrôler ce chemin optique et ma question est comment pourrais-je le faire?

Mon idée est de remplacer la caméra par un laser qui suivera tout le chemin optique et arriver dans un capteur placé sur la plaquette à insoler et mesurer la puissance de ce laser en sortie afin d'obtenir le meilleur alignement des prismes possibles.

Es ce que vous avez des références de lasers et de capteurs pouvants faire ces fonctions?

Merci pour vos réponses précédentes

[WizardOfLinn]

Il y a des modules LASER chez Radiospares.
Par exemple :
http://radiospares-fr.rs-online.com/...laser/4423378/

Mais quel est vraiment le problème ? Qu'entend tu par "visibilité médiocre" ? Image floue ? Faible luminosité ?

[invite8b72ae67]

Le but est d'améliorer la visibilité des croix de masques et de plaquettes. Pour cela il faut jouer sur le fond noir la netteté, la luminositer et le contraste des croix (ci-joint une photo des croix que nous voyons actuellement a l'écran).
C'est pour cela que dans un premier temps je veux vérifier le chemin optique afin que la caméra soit dans les meilleurs conditions d'utilisation.

Par la suite je vais travailler sur l'illumination des croix (longueur d'onde, angle des faisceaux lumineux,...)

Merci de vôtre réponse et pour le récepteur?

[WizardOfLinn]

Pour le récepteur, faire une recherche sur "photodiode" chez Radiospares.

Mais ces images me suggèrent les remarques suivantes :
- beaucoup de flux parasite; qui dégrade le contraste. Y-a-t-il bien des antireflets sur les faces d'entrée/sortie prismes et les lentilles ?
La surface intérieure du tube est-elle noire ? (très important, sinon le capteur se prend du flux hors champ)
- mauvaise mise au point, mais le problème peut être dû aux éléments de la chaine optique elle-même. Si l'objectif est utilisé dans des conditions très différentes de ce pour quoi il a été conçu, les aberrations géométriques ne sont plus aussi bien corrigées. L'objectif doit-il vraiment être si loin du capteur ?

[invite7ff0b69f]

Bonjour,

Beau projet. Quelle est la précision de positionnement des prismes ? Meilleure elle sera, meilleur sera ton résultat. Le prisme cubique est-il nécessaire ? Peux-tu le supprimer ?

[invite8b72ae67]

Je ne pense pas qu'il y ai d'antireflets sur les prismes et lentilles.

Mais la surface intérieur du tube est bien noire. D'ailleur toute la partie dès la sortie de la caméra jusqu'a la sortie de l'objectif ne sont pas en contact direct avec la lumière extérieur.

A noter que ce que j'appel objectif est simplement une lentille entouré de LED éclairant le masque et la plaquette. Qu'es ce que vous appelez "mauvaise mise au point"?

Autrement oui les objectifs sont obligatoirements placés aussi loin des caméras. La machine actuel ne présente pas assez d'espace pour les rapprocher.

Existe-il des simples films plastique antireflets pouvant êtres déposés directement sur les lentilles et prismes?

Encore merci pour vôtre aide

[invite8b72ae67]

voici la doc de la caméra CCD en place actuellement si cela peux vous aider.

Pièce jointe supprimée

[invite8b72ae67]

Bonjour Pascaltech,

Pour répondre à ta question nous pouvons bouger précisément les prismes (je n'ai pas l'ordre de grandeur), car les croix que nous venons visualiser sont de l'ordre du micromètre et donc la précision d'alignement et du chemin optique est primordial.
Le prisme cubique est présent car quand nous avons des problèmes de luminosités des croix nous venons, à l'aide d'une fibre optique, apporter de la lumière dans ce cube afin d'augmenter la luminosité de la caméra.
Mais j'envisage d'enlever ce prisme cubique quand le système sera plus éfficace.

[JPL]

Il fallait lire le document jusqu'au bout :

©1999 Sony Corporation. All rights reserved.
Reproduction in whole or in part without written permission is prohibited.

Tu peux éventuellement donner le lien vers la page où se trouve le document.

[WizardOfLinn]

Je ne pense pas qu'il y ai d'antireflets sur les prismes et lentilles.
Mais la surface intérieur du tube est bien noire. D'ailleur toute la partie dès la sortie de la caméra jusqu'a la sortie de l'objectif ne sont pas en contact direct avec la lumière extérieur.
A noter que ce que j'appel objectif est simplement une lentille entouré de LED éclairant le masque et la plaquette. Qu'es ce que vous appelez "mauvaise mise au point"?
Autrement oui les objectifs sont obligatoirements placés aussi loin des caméras. La machine actuel ne présente pas assez d'espace pour les rapprocher.
Existe-il des simples films plastique antireflets pouvant êtres déposés directement sur les lentilles et prismes?
Encore merci pour vôtre aide

Une lentille simple ne peut pas fournir une belle image, ou alors à très faible ouverture, champ pas trop grand, et en monochromatique.
J'ai l'impression que les problèmes viennent plus de la conception optique elle-même, trop rudimentaire, plus que de pertes dans les composants.

Antireflets : non, ça ne se bricole pas. Ce sont des dépôts de couches minces effectués sous vide. Les fournisseurs de lentilles les proposent avec ou sans traitements.

[invite7ff0b69f]

C'est beaucoup plus fin que je ne le pensais. Est-ce vraiment nécessaire ? Quelle est la largeur des circuits ? Est-ce pour des CMS ?

Lorsque je travaillais pour Tri-mesures, de 1989 à 1992, nous utilisions un laser d'étalonnage pour effectuer la correction informatique des règles de mesure(Systèmes de mesure linéaire à règle nue - Heidenhain) de leurs machines de mesure tridimensionnelles. Les valeurs étaient annoncées en microns via le logiciel de pilotage, la dispersion de l'ordre de +/- 3 microns pour des distances jusqu'à 1,8 m.

[invite8b72ae67]

C'est beaucoup plus fin que je ne le pensais. Est-ce vraiment nécessaire ? Quelle est la largeur des circuits ? Est-ce pour des CMS ?

Lorsque je travaillais pour Tri-mesures, de 1989 à 1992, nous utilisions un laser d'étalonnage pour effectuer la correction informatique des règles de mesure(Systèmes de mesure linéaire à règle nue - Heidenhain) de leurs machines de mesure tridimensionnelles. Les valeurs étaient annoncées en microns via le logiciel de pilotage, la dispersion de l'ordre de +/- 3 microns pour des distances jusqu'à 1,8 m.

Je travaille actuellement chez ST Microelectronics Tours (boite fabricant les semi-conducteurs) et ce système est déjà en place depuis des années. La machine permet, après déposition d'une couche de résine, d'insoler les plaquettes afin de créer le design des puces. La taille des puces dépendent du produit. On peu avoir autour de 1000 à plus de 300 000 puces par plaquettes de 5 pouces. Mais la taille des croix restent les même. Donc oui ces puces sont intégrées dans des composants CMS par la suite.
Avez vous plus d'information concernant ce type de laser?

[invite8b72ae67]

Je vous met la data de la caméra si cela peux vous aider ou si vous voyez des informations que je n'ai pas vue pouvant m'aider dans mon problème.

http://www.subtechnique.com/sony/PDFs/xc7500e.pdf

[invite7ff0b69f]

Bonjour,

On peut se dire tu.

C'est à quoi je réfléchissais hier soir. Je me souviens que le boitier du laser émettait le rayon, bien sûr, et réceptionnait le rayon reflété par une sorte de théodolite (pyramide à base carrée réfléchissante) montée sur l'axe de la machine. Les écarts mesurés étaient introduits dans le logiciel de correction tous les 20 mm environ, je ne me souviens plus exactement du nombre de valeurs de correction.

Le fournisseur de matériel de mesure s'appelle renishaw. Voilà ce que l'on peut trouver sur le sujet :

http://www.renishaw.fr/fr/logiciel-d...ibilite--21738

Les boîtes qui peuvent réaliser ces prestations sont des entreprises d'étalonnage comme http://www.micron-plus.com , entreprise sœur de Tri-mesure qui a disparue, à Villedieu sur Indre, ce n'est pas excessivement loin de Tours.

Je pensais qu'il s'agissait de circuits recevant les cms. Non, en fait, ce sont les circuits à l'intérieur des puces montée à l'intérieur des cms. J'ai bien noté que tu n'as pas donné de valeur de dimension des tracés de connexion(j'ai dis circuit improprement), cela est peut être confidentiel.

[invite7ff0b69f]

Intuitivement, je pense que tu as une entrée de lumière sue le prisme cubique, du fait qu'il était équipé d'un système d'éclairage, ce qui perturbe la netteté des images.

La position des deux prismes de renvoi à 45 ° doivent être positionnés très précisément, car le moindre défaut de leur position angulaire t'envoie le rayon laser dans les choux, d'autant plus qu'ils sont deux. Le défaut de l'un peut corriger le défaut de l'autre, mais je ne crois pas que cela soit sain pour la géométrie du rayon.

[invite8b72ae67]

Bonjouer et merci Pascaltech pour tes réponses.

Je pensais plutot prendre un lsaer ayant un faisceau peu divergent afin de récupérer tout le faisceau à la sortie:

http://docs-europe.electrocomponents...6b802f3411.pdf

Et un récepteur pouvant me sortir la puissance du laser en sortie du chemin optique:

http://docs-europe.electrocomponents...6b8106a095.pdf

En regardant leurs caractéristiques, sachant que la distance du chemin optique doit êtres autour du mètre, j'ai constaté que l'angle de divergence du faisceau est de 0.5 mrad. Donc j'ai supposer que nous avions une distance de 2m ce qui correspond a un diamètre du faisceau d'environ 1mm, sachant que la zone de sencibilité du recepteur est un carré de 4mm donc je retrouverais bien tout mon faisceau dans mon récepteur.

Je voudrais un avis par rapport au matériel choisi.

[invitea3c675f3]

Si j’ai bien lu, le capteur CCD mesure 6mm (1/4’’) et la croix se trouve à 1m de la caméra ; si tu utilises la lentille de 50mm, l’image complète couvre approximativement 12cm x 12cm.

Je n’ai pas trouvé la taille de ta croix, mais tout me laisse à penser que tu ‘croppes’ pas mal ton image, et tout photographe te dira que c’est mauvaise médecine.