用于线连接的缺陷分析的检查系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于产品(12)的基板(13)与半导体部件(15，16)之间的线连接(11)的缺陷分析的检查系统(10)，检查系统包括第一投影装置(24)、线扫描相机(28)以及处理装置，第一投影装置具有至少一个狭缝投影元件(25)，狭缝投影元件能够将光隙(33)投影至线连接的线(21，22)上，通过线扫描相机在垂直于，优选地正交于基板表面(14)延伸的线扫描相机的检测平面(39)中可检测通过线反射的光隙的光，通过处理装置从线扫描相机的多个线扫描图像信息可导出产品的分析图像信息，其中狭缝投影元件关于线扫描相机以光隙可被投影至产品上以在检测平面内延伸的方式布置，检查系统包括第二投影装置，第二投影装置具有至少一个照明元件(27)，照明元件能够将漫射光投影至产品上，通过线扫描相机在检测平面中可检测通过产品反射的漫射光的光。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于产品的基板与半导体部件之间的线连接的缺陷分析的检查系统和方法，检查系统包括第一投影装置、线扫描相机以及处理装置，第一投影装置具有至少一个狭缝投影元件，狭缝投影元件能够将光隙投影至线连接的线上，通过线扫描相机在垂直于，优选地正交于基板表面延伸的线扫描相机的检测平面中可检测通过线反射的光隙的光，通过处理装置从线扫描相机的多个线扫描图像信息可导出产品的分析图像信息。
技术介绍
利用上述的检查系统以及利用用于线连接的缺陷分析的方法，针对可能的缺陷分析通过所谓的线键合产生的线连接和键合。半导体部件可为集成电路，如芯片，或分立式半导体部件，如晶体管或发光二极管，半导体部件通过线或键合线连接至基板的端面。通过从现有技术充分了解的方法(如TC、TS或US焊接)，基板的端面可被连接至半导体部件的端面。所用的线通常由金、铝、银或铜制成，且可具有10-500微米的直径。所谓的细线具有10-20微米的直径且允许端面的窄结构以及由此的尤其高的封装密度。然而，当通过线键合产生此种线连接时，可能发生缺陷，如相邻线接触或线端未与端面接触。因此，针对缺陷光分析相应的产品及线连接。从现有技术已知方法，其中通过视频相机拍摄基板与半导体部件之间的线连接的图像并对图像进行处理。照亮待被分析的产品，并对视频相机捕捉的图像信息进行处理以识别各个线连接并针对缺陷分析图像信息。例如，已知线连接由矩阵相机分别处理，在基板上的多个线连接和半导体部件的情况下，这是相对耗时的且因此是高成本的。此外，已知通过线扫描相机在一次通过中完全地扫描具有半导体部件和各个线连接的基板。在此情况下，利用来自两个方向上的斜入射光照亮产品上的线扫描相机的检测区域，每个方向平行于线扫描相机的长度方向。这样，应该可以避免来自线连接的线或半导体部件的阴影，正如在使用单个入射光的情况下发生的那些阴影。由于阴影，在重叠线连接的情况下，仅使用入射光是不合适的。然而，为了实现尤其可靠的测量结果，可能地也为了检测不同类型的缺陷，在用于缺陷分析的已知方法中，仍需要在检查系统处进行产品的多次通过或扫描。在多次通过的情况下，关于采集的图像信息的图像处理的问题是可靠地识别各个线连接并可能地将图像信息彼此相关联。由于因此所需的在检查系统处的产品的通过以及采集的数据的量，这是相当耗时的，且因此伴随着高成本。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供允许可靠且快速的缺陷分析的用于线连接的缺陷分析的检查系统和方法。通过具有下述特征的检查系统以及具有下述特征的方法实现此目的。根据本专利技术的用于产品的基板与半导体部件之间的线连接的缺陷分析的检查系统包括：第一投影装置、线扫描相机以及处理装置。第一投影装置具有至少一个狭缝投影元件，狭缝投影元件能够将光隙投影至线连接的线上，通过线扫描相机在垂直于，优选地正交于基板表面延伸的线扫描相机的检测平面中可检测通过线反射的光隙的光，通过处理装置从线扫描相机的多个线扫描图像信息可导出产品的分析图像信息，其中，狭缝投影元件关于线扫描相机以光隙可被投影至产品上以在检测平面中延伸的方式而被布置，检查系统包括第二投影装置，第二投影装置具有至少一个照明元件，照明元件能够将漫射光投影至产品上，通过线扫描相机在检测平面中可检测通过产品反射的漫射光的光。特别地，因为光隙可被投影至线上以在检测平面中延伸，可从斜上方基本仅在检测平面中照亮位于检测平面中的线，即，以光隙作为入射光。线扫描相机因此也聚焦于线，这意味着可以很好地检测到线。这样，在分析图像信息的后续图像处理中显著地改进线的检测并避免误差变得可能。在处理装置中将线扫描相机的多个一维线扫描图像信息组合或放在一起，以形成二维分析图像信息。因此，利用检查系统，通过关于检查系统移动产品，可通过线扫描相机扫描产品。光隙优选地关于基板或半导体部件垂直地延伸，且至少在光隙的横切面的纵向方向上定向或准直光隙。通过因此改进的线连接的检测，产品在低至一次的通过或扫描中经受可靠的缺陷分析变得可能。此外，通过照明元件，漫射且同质的光可被投影至产品上，线扫描相机能够在检测平面中捕捉漫射光的反射光。这样，通过处理装置，通过图像处理确定半导体部件在基板上的位置以及线连接或线的相对位置变得可能。此外，通过光隙的定向光，利用漫射光也可照亮可能的阴影，且因此捕捉并检测到该可能的阴影。利用检查系统，在产品的各次通过中通过照明元件或第二投影装置可利用漫射光照亮产品，或在仅一次通过中也可和光隙的投影一起照亮产品。可选地，除了原始的线扫描相机之外，可应用接触图像传感器(CIS)或面扫描相机，其中，与线扫描相机的情况一样，使用仅一个或一些线。可垂直于产品的运动的方向布置线扫描相机，然后检测平面平行或垂直于线延伸。这样，在线扫描相机的单个捕捉中或在线扫描相机的线扫描图像信息中大体完整地或至少部分地检测线变得可能。因此，在此情况下，当产品通过检查系统时，垂直于产品的运动的方向布置待被检查的线。在此情况下，例如，可以提供产品关于线扫描相机与线或线连接的长度对准。例如，如果产品并不仅具有平行的线连接，还具有90度偏移的线连接，那么还可提供，产品关于线扫描相机在相应调整的对准处在检查系统中的两次通过。可关于线扫描相机平行地布置狭缝投影元件，且狭缝投影元件可具有布置在产品与线扫描相机之间的检测平面内的部分透明镜，且通过部分透明镜，光隙可被偏转至检测平面中。因此，通过部分透明镜或半透明镜，光隙被耦合至检测平面中，且线扫描相机因此在相同的平面中观察产品或基板表面。这样，基板的表面可被照亮，然而线或键合线趋于显得昏暗，因为线的反射表面立即将光隙的光反射至另一方向。线的平行于线扫描相机及狭缝照明的区域仅为可将光隙的部分直接反射至线扫描相机的区域。然而，由于线通常桥接端面之间的距离，像弧一样，因此仅对狭缝照明的极其小的部分，直接反射是可能的。这意味着，除了通过照明元件获得的图像信息之外，可生成并获得线的负像。可选地或额外地，可关于线扫描相机横向垂直地布置狭缝投影元件作为另一狭缝投影元件，且可以以半导体部件未被光隙照亮的方式将光隙投影至线上。在此情况下，可在线扫描相机的纵向端处布置狭缝投影元件。这样，也确保光隙在检测平面内延伸。还可从上方侧向地将光隙投影至线上。因此，光隙关于线扫描相机与线扫描相机平齐地延伸，并垂直或正交于运动的方向。光隙仅在检测平面内延伸且可因此被投影至相机的侧向旁边的产品上的事实提供不利用光隙照亮半导体部件，且若可以，也不照亮基板，而保持它们不发光的选项。由于这意味着至少半导体部件未被光隙照亮，在产品的分析图像信息及捕捉的图像中，半导体部件将基本根本不会显现或关于被光隙直接照亮的线以高对比度为明显昏暗的。有利地，狭缝投影元件可具有至少一个筛选遮蔽件，该筛选遮蔽件用于为半导体部件，以及若适用，为基板阻隔光隙。光隙可关于产品的表面以锐角α被投影至线上。筛选遮蔽件因此允许限定光隙以便光隙仅射中线，或若适用，射中基板。可提供，狭缝投影元件关于产品的表面的高度和筛选遮蔽件的高度均为可调的。此外，狭缝投影元件可具有另一筛选遮蔽件，用于阻隔光隙与线扫描相机以便防止光隙的光落入线扫描相机。如果狭缝投影元件及筛选遮蔽件为可变地可调的，对于不同的产品，可调整检查系统和狭缝投影元件，使本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于产品(12)的基板(13)与半导体部件(15，16)之间的线连接(11)的缺陷分析的检查系统(10)，所述检查系统包括第一投影装置(24)、线扫描相机(28)和处理装置，所述第一投影装置具有至少一个狭缝投影元件(25，43)，所述狭缝投影元件能够将光隙(33，46)投影至所述线连接的线(21，22)上，通过所述线扫描相机在垂直于，优选地正交于基板表面(14)延伸的所述线扫描相机的检测平面(39)中可检测通过所述线反射的所述光隙的光，通过所述处理装置从所述线扫描相机的多个线扫描图像信息可导出所述产品的分析图像信息，其特征在于：所述狭缝投影元件关于所述线扫描相机以所述光隙能够被投影至所述产品上以在所述检测平面内延伸的方式布置，所述检查系统包括第二投影装置(26)，所述第二投影装置具有至少一个照明元件(27)，所述照明元件能够将漫射光投影至所述产品上，通过所述线扫描相机在所述检测平面中可检测通过所述产品反射的所述漫射光的光。

【技术特征摘要】
2015.06.12 DE 102015109431.21.一种用于产品(12)的基板(13)与半导体部件(15，16)之间的线连接(11)的缺陷分析的检查系统(10)，所述检查系统包括第一投影装置(24)、线扫描相机(28)和处理装置，所述第一投影装置具有至少一个狭缝投影元件(25，43)，所述狭缝投影元件能够将光隙(33，46)投影至所述线连接的线(21，22)上，通过所述线扫描相机在垂直于，优选地正交于基板表面(14)延伸的所述线扫描相机的检测平面(39)中可检测通过所述线反射的所述光隙的光，通过所述处理装置从所述线扫描相机的多个线扫描图像信息可导出所述产品的分析图像信息，其特征在于：所述狭缝投影元件关于所述线扫描相机以所述光隙能够被投影至所述产品上以在所述检测平面内延伸的方式布置，所述检查系统包括第二投影装置(26)，所述第二投影装置具有至少一个照明元件(27)，所述照明元件能够将漫射光投影至所述产品上，通过所述线扫描相机在所述检测平面中可检测通过所述产品反射的所述漫射光的光。2.根据权利要求1所述的检查系统，其特征在于，所述线扫描相机(28)垂直于产品(12)的运动的方向布置，所述检测平面(39)平行或垂直于所述线(21，22)延伸。3.根据权利要求1或2所述的检查系统，其特征在于，所述狭缝投影元件(43)关于所述线扫描相机(28)平行地布置，且所述狭缝投影元件(43)具有布置在所述产品(12)与所述线扫描相机(28)之间的所述检测平面(39)内的部分透明镜(45)，通过所述部分透明镜，所述光隙(46)可被偏转至所检测平面中。4.根据前述权利要求中任一项所述的检查系统，其特征在于，所述狭缝投影元件(25)关于所述线扫描相机(28)横向垂直地布置，所述光隙(33)可投影至所述线(21，22)上，且所述半导体部件(15，16)未被所述光隙照亮。5.根据权利要求4所述的检查系统，其特征在于，所述狭缝投影元件(25)具有用于将所述光隙(33)与所述半导体部件(15，16)和/或所述基板(13)阻隔的至少一个筛选遮蔽件(32)，所述光隙关于所述产品的表面(14，20)以锐角α可投影至所述线(21，22)上。6.根据前述权利要求中任一项所述的检查系统，其特征在于，所述狭缝投影元件(25，43)具有光学元件的集合、孔径光阑和/或光引导组件(30)，所述光隙为准直的光隙(33，46)。7.根据前述权利要求中任一项所述的检查系统，其特征在于，所述照明元件(27)具有弧形散光器(36)，所述弧形散光器关于所述线扫描相机(28)平行地布置。8.根据前述权利要求中任一项所述的检查系统，其特征在于，所述照明元件(27)具有平面散光器，所述平面散光器关于所述产品(12)平行地布置。9.根据前述权利要求中任一项所述的检查系统，其特征在于，所述照明元件(27)具有按照弧形和/或平面布置的光引导组件或发光二极管。10.根据前述权利要求中任一项所述的检查系统，其特征在于，所述照明元件(27)和/或所述狭缝投影元件(25，46)能够发出在红、绿和蓝(RGB)、红外线(IR...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗曼·弗朗茨·威泽，
申请(专利权)人：韦崔斯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：捷克;CZ