【发明授权】芯片打线检测方法_苏州杰锐思智能科技股份有限公司_201810662553.1 

申请/专利权人:苏州杰锐思智能科技股份有限公司

申请日:2018-06-25

发明/设计人:文二龙;李丹;闵康

公开(公告)日:2021-01-12

代理机构:苏州睿昊知识产权代理事务所(普通合伙)

公开(公告)号:CN108709894B

代理人:伍见

主分类号:G01N21/95(20060101)

地址:215128 江苏省苏州市吴中区木渎镇木东路15号

分类号:G01N21/95(20060101)

优先权:

专利状态码:有效-授权

法律状态:2021.01.12#授权;2020.03.27#著录事项变更;2018.11.20#实质审查的生效;2018.10.26#公开

摘要:本发明涉及半导体制造的技术领域,尤其涉及一种芯片打线检测方法。本发明通过光学检测设备上的环形光源以及立方体光源对待测IC封装芯片光照方式,将待测IC封装芯片中的金球和焊线的特征对比在整个扫描图像中凸显,提升芯片焊线和芯片之间的对比,使得焊线检测区域突出,在高分辨率、景深有限的情况下,可以不用移动,从而提高了芯片缺陷检测的精度,大大提高了IC封装芯片缺陷检测的成功率,从而能够较为准确地反应待测IC封装芯片的缺陷真实情况。

主权项:1.一种芯片打线检测方法,其特征在于,具体步骤包括:步骤一:提供一待测IC封装芯片和光学检测设备,光学检测设备上设有一环形光源以及一立方体光源,将立方体光源放置在环形光源的圆心位置;步骤二:将待测IC封装芯片水平放置在环形光源以及立方体光源的正下方,环形光源以及立方体光源作为入射光对待测IC封装芯片进行扫描,并将起始扫描结果存储在数据库中;步骤三:将数据库中待测IC封装芯片的扫描结果和芯片的正常扫描结果进行比对来确定检测结果;步骤二中,采用环形光源对待测IC封装芯片进行第一次扫描,得到第一检测结果;采用立方体光源对待测IC封装芯片进行第二次扫描,得到第二检测结果;采用环形光源和立方体光源同时对待测IC封装芯片进行第三次扫描,得到第三检测结果;对第一检测结果、第二检测结果和第三检测结果进行整合,得到完整的检测结果。

全文数据:芯片打线检测方法技术领域[0001]本发明涉及半导体制造的技术领域,尤其涉及一种芯片打线检测方法。背景技术[0002]随着科技的进步,现代生产过程中的自动化程度不断提高,封装1C的产能大幅度提升,对其检测要求也不断提高,传统的人工检测需要投入大量的人力和物力去培养专业的检测人员,且人工检测时的可控性较差,长时间高倍显微镜下作业会产生视觉疲劳,对1C检测实施全过程可控较为困难。随着机器视觉技术的发展,它们己经被成功应用到质量控制,成品外观检测等领域,但是采用传统的光源光照检测方法,很难得到金球和焊线的特征的高分辨率图像,使得检测对比在整个图片中无法清晰显示出来。发明内容[0003]本发明要解决的技术问题是提供一种可获得金球和焊盘高对比度扫描图像、缺陷检测的精度高的芯片打线检测方法。[0004]为了解决上述技术问题,本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:[0005]—种芯片打线检测方法,具体步骤包括:[0006]步骤一:提供一待测1C封装芯片和光学检测设备,光学检测设备上设有一环形光源以及一立方体光源,将立方体光源放置在环形光源的圆心位置;[0007]步骤二:将待测1C封装芯片水平放置在环形光源以及立方体光源的正下方,环形光源以及立方体光源作为入射光对待测1C封装芯片进行扫描,并将起始扫描结果存储在数据库中;[0008]步骤三:将数据库中待测ic封装芯片的扫描结果和芯片的正常扫描结果进行比对来确定检测结果。[0009]优选的,步骤二中,设定立方体光源的第一焦距值和第二焦距值,采用立方体光源的第一焦距值对待测1C封装芯片进行次扫描,得到第一扫描结果;采用立方体光源的第二焦距值对待测1C封装芯片进行第二次扫描,得到第二扫描结果;叠加第一扫描结果和第二扫描结果,得到完整扫描结果。[0010]优选的,所述第一焦距值和所述第二焦距值为立方体光源与环形光源之间的距离。[0011]优选的,步骤二中,采用环形光源对待测1C封装芯片进行第一次扫描,得到第一检测结果;采用立方体光源对待测1C封装芯片进行第二次扫描,得到第二检测结果;采用环形光源和立方体光源同时对待测1C封装芯片进行第三次扫描,得到第三检测结果;对第一检测结果、第二检测结果和第三检测结果进行整合,得到完整的检测结果。[0012]优选的,所述光学检测设备上用于采集待测1C封装芯片扫描图像的相机设置在所述待测1C封装芯片侧面,且所述相机与水平面所呈夹角为45。-75。。[0013]优选的,所述立方体光源射出与水平面所呈夹角为90。的光源,所述立方体光源上设置有4颗第三灯珠,4颗第三灯珠呈正方形结构设置,所述第三灯珠发光颜色为蓝色。[0014]优选的,所述第三灯珠发蓝色光的波段为390nm-410nm。[0015]优选的,所述环形光源外圈上均匀分布有第一灯珠,其内圈上均匀分布有第二灯珠,所述第一灯珠射出与水平面所呈夹角为90°的光源,所述第二灯珠射出与水平面所呈夹角为15°的光源。[0016]优选的,所述第一灯珠和第二灯珠发光颜色均为白色。[0017]从上述的技术方案可以看出,本发明通过光学检测设备上的环形光源以及立方体光源对待测1C封装芯片光照方式,将待测1C封装芯片中的金球和焊线的特征对比在整个扫描图像中凸显,提升芯片焊线和芯片之间的对比,使得焊线检测区域突出,在高分辨率、景深有限的情况下,可以不用移动,同时取得上排金球,下排金球,焊线这三种特征区域的高对比度扫描图像,有效提高金球和焊线在图像中的对比度,从而提高了芯片缺陷检测的精度,大大提高了1C封装芯片缺陷检测的成功率,从而能够较为准确地反应待测1:封装芯片的缺陷真实情况;同时取得上排金球,下排金球,焊线这三种特征区域的高对比扫描图像可大大简化整个图像处理算法的复杂程度,使得整个系统的稳定性更好。附图说明[0018]图1是本发明一种芯片打线检测方法示意图。[0019]图2是上排金球区域和焊线区域高对比度图。[0020]图3是下排金球区域和焊盘区域高对比度图。具体实施方式[0021]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明,以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施,但所举实施例不作为对本发明的限定。[0022]参阅图1,一种芯片打线检测方法,具体步骤包括:[0023]步骤一:提供一待测1C封装芯片和光学检测设备,光学检测设备上设有一环形光源以及一立方体光源,将立方体光源放置在环形光源的圆心位置;[0024]步骤二:将待测1C封装芯片水平放置在环形光源以及立方体光源的正下方,环形光源以及立方体光源作为入射光对待测1C封装芯片进行扫描,并将起始扫描结果存储在数据库中;[0025]步骤三:将数据库中待测1C封装芯片的扫描结果和芯片的正常扫描结果进行比对来确定检测结果。[0026]步骤二中,设定立方体光源的第一焦距值和第二焦距值,采用立方体光源的第一焦距值对待测1C封装芯片进行次扫描,得到第一扫描结果;采用立方体光源的第二焦距值对待测1C封装芯片进行第二次扫描,得到第二扫描结果;叠加第一扫描结果和第二扫描结果,得到完整扫描结果。[0027]所述第一焦距值和所述第二焦距值为立方体光源与环形光源之间的距离。[0028]通过在步骤二中设定立方体光源不同的焦距值,可以检测到待测1C封装芯片中不同焦距平面上的缺陷,从而提高了芯片缺陷检测的精度。[0029]步骤二中,采用环形光源对待测1C封装芯片进行第一次扫描,得到第一检测结果;采用立方体光源对待测1C封装芯片进行第二次扫描,得到第二检测结果;采用环形光源和立方体光源同时对待测1C封装芯片进行第三次扫描,得到第三检测结果;对第一检测结果、第二检测结果和第三检测结果进行整合,得到完整的检测结果。[0030]利用环形光源、立方体光源以及环形光源和立方体光源组合光源对待测1C封装芯片进行扫描,并且将3种入射光源整合到同一个扫描过程中,不仅避免了多个光源分开扫描而引起的重复进行校正和定位的过程,从而大大缩短了待测1:封装芯片扫描过程的周期,进而提升了缺陷检测的工作效率。[0031]所述光学检测设备上用于采集待测Ic封装芯片扫描图像的相机设置在所述待测1C封装芯片侧面,且所述相机与水平面所呈夹角为45。-75。,本实施例较优选的方案为所述相机与水平面所呈夹角为60°。[0032]所述立方体光源射出与水平面所呈夹角为90°的光源,所述立方体光源上设置有4颗第三灯珠,4颗第三灯珠呈正方形结构设置,所述第三灯珠发光颜色为蓝色。[0033]所述第三灯珠发蓝色光的波段为39〇nm-41〇nm,本实施例较优选的方案为所述第三灯珠发蓝色光的波段为400nm。[OO34]所述环形光源外圈上均匀分布有第一灯珠,其内圈上均匀分布有第二灯珠,所述第一灯珠射出与水平面所呈夹角为9〇°的光源,所述第二灯珠射出与水平面所呈夹角为15。的光源。[0035]所述第一灯珠和第二灯珠发光颜色均为白色。[0036]待测IC封装芯片的焊盘为银质、焊点为铜质,在环形光源以及立方体光源照明下,该环形光源以及立方体光源四边余光能够通过灰度的反差对比区分出焊盘与焊点。铜吸收蓝光反射光线少呈现暗色,低灰度值;银反射蓝光,颜色呈现亮色,高灰度值,以此达到预期的缺陷检测,从而得到同时取得上排金球,下排金球,焊线这三种特征区域的高对比度扫描图像。[0037]以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例,本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换,均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

权利要求:1.一种芯片打线检测方法,其特征在于,具体步骤包括:步骤一:提供一待测1C封装芯片和光学检测设备,光学检测设备上设有一环形光源以及一立方体光源,将立方体光源放置在环形光源的圆心位置;步骤二:将待测1C封装芯片水平放置在环形光源以及立方体光源的正下方,环形光源以及立方体光源作为入射光对待测1C封装芯片进行扫描,并将起始扫描结果存储在数据库中;步骤三:将数据库中待测1C封装芯片的扫描结果和芯片的正常扫描结果进行比对来确定检测结果。2.如权利要求1所述的芯片打线检测方法,其特征在于,步骤二中,设定立方体光源的第一焦距值和第二焦距值,采用立方体光源的第一焦距值对待测1C封装芯片进行次扫描,得到第一扫描结果;采用立方体光源的第二焦距值对待测1C封装芯片进行第二次扫描,得到第二扫描结果;叠加第一扫描结果和第二扫描结果,得到完整扫描结果。3.如权利要求2所述的芯片打线检测方法,其特征在于,所述第一焦距值和所述第二焦距值为立方体光源与环形光源之间的距离。4.如权利要求1所述的芯片打线检测方法,其特征在于,步骤二中,采用环形光源对待测1C封装芯片进行第一次扫描,得到第一检测结果;采用立方体光源对待测1C封装芯片进行第二次扫描,得到第二检测结果;采用环形光源和立方体光源同时对待测1C封装芯片进行第三次扫描,得到第三检测结果;对第一检测结果、第二检测结果和第三检测结果进行整合,得到完整的检测结果。5.如权利要求1所述的芯片打线检测方法,其特征在于,所述光学检测设备上用于采集待测1C封装芯片扫描图像的相机设置在所述待测1C封装芯片侧面,且所述相机与水平面所呈夹角为45°-75°。6.如权利要求1所述的芯片打线检测方法,其特征在于,所述立方体光源射出与水平面所呈夹角为90°的光源,所述立方体光源上设置有4颗第三灯珠,4颗第三灯珠呈正方形结构设置,所述第三灯珠发光颜色为蓝色。7.如权利要求6所述的芯片打线检测方法,其特征在于,所述第三灯珠发蓝色光的波段为390nm-410nm。8.如权利要求1所述的芯片打线检测方法,其特征在于,所述环形光源外圈上均匀分布有第一灯珠,其内圈上均匀分布有第二灯珠,所述第一灯珠射出与水平面所呈夹角为90°的光源,所述第二灯珠射出与水平面所呈夹角为15°的光源。9.如权利要求8所述的芯片打线检测方法,其特征在于,所述第一灯珠和第二灯珠发光颜色均为白色。

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