ElFys, empresa pionera fundada por investigadores de la Universidad Aalto en Finlandia, se ha mantenido a la vanguardia en el desarrollo de la tecnología de detección de la luz para productos de fotodiodos de alto rendimiento utilizados en diversos sectores industriales.
En esta oportunidad, exploramos la genialidad de la tecnología de los fotodiodos de ElFys y el papel vital que nuestro microscopio digital DSX1000 desempeña en la búsqueda de la excelencia a nivel de su proceso de producción.
Una tecnología cerca del corazón
¿Alguna vez se ha cuestionado cómo su reloj inteligente puede detectar correctamente el latido del corazón? ¿Cómo una pequeña pieza metálica en su muñeca puede captar las sutiles variaciones de la frecuencia cardíaca durante el día?
La respuesta se esconde en una tecnología extraordinaria conocida como fotodiodo, un sensor de luz que puede convertir la luz en energía. El reloj inteligente emite una luz verde en la piel que los eritrocitos (glóbulos rojos) absorben. En función del latido del corazón, los vasos sanguíneos se expanden y contraen rítmicamente, lo que causa fluctuaciones en la intensidad de la luz reflejada. El fotodiodo puede medir estos cambios en la luz reflejada, lo que hace posible que el reloj inteligente calcule su frecuencia cardíaca en tiempo real.
Sin embargo, la genialidad de los fotodiodos va mucho más allá de los relojes inteligentes. Estos versátiles dispositivos pueden encontrarse en una serie de aparatos cotidianos como PC, teléfonos móviles, automóviles e incluso anillos. Su aplicación se extiende a innumerables sectores, desde escáneres de equipaje para aeropuertos y dispositivos de imagenología en hospitales hasta cajas registradoras en tiendas.
El potencial de la detección: Inicios de ElFys
ElFys, fundada en 2017 por un equipo de investigadores de la Universidad Aalto, se ha mantenido a la vanguardia de la innovadora tecnología de fotodiodos, y ha revolucionado los sensores de luz con una combinación ingeniosa de nanotecnología y deposición de capas atómicas (ALD, siglas en inglés) para crear modernos sistemas microelectromecánicos (MEMS, siglas en inglés).
Con esta innovadora tecnología, ElFys puede capturar cada rayo de luz, lo que mejora el rendimiento de una amplia variedad de dispositivos que se basan en sensores de luz. La dedicación de la empresa a la excelencia y su compromiso hacia la investigación la han convertido en proveedor líder de productos de fotodiodos de alto rendimiento en distintos sectores industriales.
La tecnología que se emplea en los fotodiodos de ElFys gira en torno a tres técnicas innovadoras: la nanoestructuración de superficies frontales, la deposición de alúmina por ALD conformal y la unión inducida. Esta combinación única crea un fotodiodo muy eficiente con una absorción de luz superior y capacidad para capturar toda la carga producida, con lo que se logran capacidades de detección de luz insuperables.
Selección de la herramienta precisa para trabajar
En la búsqueda de la excelencia, ElFys confía en un equipamiento de inspección avanzado para asegurar la calidad y la precisión de sus productos de fotodiodos. En éste interviene el uso de la microscopía para detectar cualquier defecto en las obleas (placas) electrónicas, microprocesadores y componentes empaquetados.
Cuando se tuvo que seleccionar un microscopio para progresar en este fin, ElFys buscó un instrumento que ofreciera una flexibilidad excepcional, capaz de albergar varios tipos de muestras en lugar de estar limitado a un solo fin.
Durante nuestra conversación con Mikko Juntunen, fundador y director general de ElFys, y Juha Heinonen, gerente de proyectos, se compartieron opiniones relevantes sobre su proceso de toma de decisiones que permitió elegir el microscopio DSX1000.
Microscopio digital DSX1000
Mikko mencionó lo siguiente: «Tras indagar sobre posibles soluciones, tuvimos la suerte de descubrir que el distribuidor finlandés, GWB, tenía una unidad de demostración aquí mismo en Finlandia. Así que se nos presentaba una oportunidad fantástica: tener experiencia práctica con el producto antes de decidirnos por alguna solución.
Cuando visitamos GWB, pudimos probar el microscopio digital DSX1000 utilizando nuestras propias muestras y observando en persona su funcionamiento. Esta experiencia práctica fue crucial para nuestro proceso de toma de decisiones, ya que nos permitió comprender realmente las capacidades del instrumento.
En cambio, otros fabricantes solo ofrecen hojas de datos que describen las características de la herramienta, lo que deja dudas acerca de su rendimiento real. La capacidad de probar la herramienta por nosotros mismos generó una enorme confianza con respecto a su idoneidad para nuestras necesidades. Sabíamos que podría satisfacer nuestros requisitos específicos gracias a la experiencia práctica que adquirimos mediante las pruebas».
Buscar la excelencia
«El color de mi cabello representa bien los años que llevo en este campo y cuando pienso en microscopios, pienso en un Olympus» — Mikko Juntunen, fundador y director general de ElFys
Microscopio digital DSX1000
El microscopio digital DSX1000 se ha convertido en una herramienta indispensable para ElFys, ya que facilita inspecciones detalladas de obleas/placas electrónicas de silicio, microprocesadores y componentes empaquetados tras la producción. Dado el pequeño tamaño de los componentes semiconductores, ElFys los fabrica en obleas/placas electrónicas con un ancho de 6 pulgadas, casi del tamaño de un CD; cada oblea contiene miles de componentes.
Con respecto al flujo de trabajo, la primera etapa implica inspeccionar la presencia de defectos en la oblea electrónica y anomalías en los microprocesadores. El modo de campo oscuro del microscopio ha demostrado ser especialmente útil para resaltar rasguños y defectos, lo que ayuda a garantizar que solo los productos con la máxima calidad lleguen al mercado. ElFys también destaca la clara capacidad de la aplicación mosaico: una herramienta muy útil del microscopio, que ha desempeñado un papel esencial en la inspección de las obleas/placas electrónicas. Ya que, debido al tamaño de las obleas electrónicas, era necesario inspeccionarlas en cuartos. No obstante, gracias a la función de aplicación mosaico, el microscopio permitió la creación de imágenes grandes y de gran calidad.
Imagen en mosaico en campo oscuro (izquierda) e iluminación MIX (derecha) de un componente de montaje superficial.
Captura llevada a cabo por Juha Heinonen con el microscopio digital DSX1000. Imágenes por cortesía de ElFys.
Un reto específico al que se enfrentó ElFys fue la inspección de microprocesadores revestidos con una capa de resina epoxídica transparente. En este caso, el modo de contraste de interferencia diferencial (DIC) del microscopio ha demostrado ser inestimable al revelar rasguños y microestructuras en la superficie de la resina epoxídica.
Después de que se llevan a cabo las verificaciones iniciales, es necesario inspeccionar el paquete de fotodiodos, que desempeña un papel vital al permitir que la luz alcance la parte más sensible del dispositivo. En este punto, la estructura pasa de 2D a 3D, lo que permite que el microscopio funcione como un instrumento de procesamiento de imágenes 3D para inspeccionar los componentes empaquetados. La capacidad de capturar imágenes 3D ofrece una vista integral de estructuras complejas, al mismo tiempo que permite enfocar diferentes niveles de profundidad y proporcionar una idea detallada del ensamble.
Imágenes de un componente de montaje en superficie observado en campo oscuro a partir de diferentes ángulos. Capturas llevadas a cabo por Juha Heinonen con el microscopio digital DSX1000. Imágenes por cortesía de ElFys.
Cuando se le preguntó a Juha si recomendaría el microscopio digital DSX1000 a otras empresas de la industria, su respuesta fue enfática: «El microscopio digital DSX1000 es una excelente opción, en especial cuando se tratan muestras más pequeñas que se colocan fácilmente en su platina. Su gran flexibilidad favorece una amplia variedad de modos de observación, lo que además posibilita la exploración de múltiples ángulos. La experiencia del usuario es de carácter intuitivo y eficiente, gracias a lo cual se ahorra un tiempo valioso al eliminar la necesidad de ajustes precisos.
En campos como la investigación de semiconductores, en los que es preciso examinar numerosas muestras similares, esta herramienta ha demostrado ser muy valiosa. Sus funciones de automatización y del rápido procesamiento de imágenes permiten a los investigadores analizar con rapidez múltiples muestras y, por tanto, maximizar la productividad y la eficiencia. Con este nivel de automatización y velocidad, los investigadores pueden centrarse en estudiar un número superior de muestras en un período más corto, lo que mejora considerablemente su flujo de trabajo».
Direcciones futuras
ElFys sigue ampliando el uso de la tecnología de detección de la luz a través de la investigación constante, dirigida a ampliar la capacidad de sus fotodetectores en el espectro más profundo del infrarrojo. Al usar diferentes materiales para los semiconductores, ElFys se esfuerza por superar las limitaciones del silicio y lograr respuestas relevantes en el rango del infrarrojo cercano, tomando en cuenta industrias como la tecnología sanitaria de complementos, en las que son interesantes más parámetros como los niveles de glucemia o lactato.
ElFys, como empresa orientada hacia la investigación y la innovación, se ha erigido pionera en el campo de la tecnología de la detección de la luz. El compromiso con la excelencia y la diversidad de la empresa, junto con un equipo sólido de investigadores y líderes en ingeniería, los ha lanzado a la primera línea de la industria. Con el microscopio digital DSX1000 como aliado vital en su búsqueda de
la excelencia, ElFys sigue dando forma al futuro de las aplicaciones con detección de luz en diversos sectores, y contribuir a un mundo más diáfano.
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