一种芯片打线缺陷检测方法及装置制造方法及图纸

一种芯片打线缺陷检测方法，通过至少一台光场相机拍摄获取被测芯片打线区域图像；搭配合适光源以合适的角度照射被测芯片打线区域，使得被测芯片打线能被所述光场相机良好成像；对所述被测芯片打线区域图像进行光场多视角渲染及深度计算，获得光场多视角图像及深度图像；根据所述光场多视角图像及深度图像对被测芯片打线待测点的进行位置识别及定位；根据所述多视角图像及深度图像对被测芯片打线及键合点进行三维测量及缺陷检测。合点进行三维测量及缺陷检测。合点进行三维测量及缺陷检测。

【技术实现步骤摘要】
一种芯片打线缺陷检测方法及装置


[0001]本专利技术涉及芯片封装测试
，涉及一种芯片打线缺陷检测方法及装置，特别涉及基于光场相机或显微光场相机的芯片打线测量和检测方法。

技术介绍

[0002]随着现今电子设备的高端化，小型化，对半导体芯片的封装与测试流程的性能提出了更高的要求，特别是移动电话、个人电脑到电子消费品的制造更是如此。电子器件外观缺陷检测是整个IC制造制程的关键一步,直接影响产品质量。集成电路(IC)芯片在封装工序之后，必须要经过严格地检测才能保证产品的质量。一旦检测环节出现问题，将会导致单块价值数千元乃至数十万元的芯片报废，造成巨大的经济损失。
[0003]半导体行业存在大量对IC芯片打线进行尺寸测量和外观缺陷检测的需求。目前打线三维检测的方法有三种：一是传统的人工检测方法，主要靠目测，手工分检，可靠性不高，检测效率较低，劳动强度大，检测缺陷有疏漏，无法适应大批量生产制造；二是基于显微镜或超景深显微镜的检测方法，这种方法拍摄打线的二维图像，结合深度学习方法来通过打线弯曲曲率的三维位姿变化引起的二维图像轻微变化来识别打线三维姿态的变化和缺陷，该方法对不同的芯片种类，需要收集大量缺陷零件图片，重新进行数据集训练，并且该检测方法的可靠性稳定性较差；三是基于激光测量或共聚焦技术的检测方法，该方法目前发展比较成熟，但该方法需要投射激光并不断扫描不断拍摄，测量效率较低，扫描设备成本较高。并且激光或其他强光会对很多芯片造成二次破坏，也局限了该类设备在打线检测上的使用。
[0004]经济效益角度来看，在大规模生产流程中，若是能提高芯片引脚检测的效率和精度，则可降低芯片废品率，获得很高的经济效益。实现芯片引脚高效率、高质量要求的三维形貌检测，在降低成本的同时又能保证较高的精度，是工业界和学术界的共同发展方向。
[0005]光场相机的出现为芯片打线三维测量及缺陷检测提供了新的解决方向。光场相机在常规相机的传感器和主镜头中间增加了微透镜阵列，进而记录光线的传播方向，形成独特的经过透镜阵列编码的光场图像，对该光场图像进行处理渲染，继而可以得到三维信息，并且显微光场相机具有很大的景深范围、具有生成多视角图片及重聚焦图片的功能，极大的解决现有设备遇到的景深较小及多层打线间的遮挡问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术实施例提供一种芯片打线缺陷检测方法，目的在于解决现有对于芯片打线缺陷检测方案无法全面检测到打线三维缺陷信息的问题，准确高效地获取芯片打线三维尺寸位姿测量及缺陷检测信息，有效改善现有设备检查和人工检查存在的问题。
[0007]本专利技术实施例之一，一种芯片打线缺陷检测方法:
[0008]通过至少一台光场相机拍摄获取被测芯片打线区域图像；
[0009]搭配合适光源以合适的角度照射被测芯片打线区域，使得被测芯片打线能被所述
光场相机良好成像；
[0010]对所述被测芯片打线区域图像进行光场多视角渲染及深度计算，获得光场多视角图像及深度图像；
[0011]根据所述光场多视角图像及深度图像对被测芯片打线待测点的进行位置识别及定位；
[0012]根据所述多视角图像及深度图像对被测芯片打线及键合点进行三维测量及缺陷检测。
[0013]本专利技术实施例之一，一种芯片打线缺陷检测方法，采用光场相机或显微光场相机搭配合适光圈和焦距的镜头后拍摄散焦柔光纯色校准板，进行光场白图像校准和微透镜中心校准；采用该相机拍摄多张空间位置不同的尺度校准板进行光场相机尺度校准；搭配合适光源照射被测打线区域，以至于能被相机良好成像；光场相机或显微光场相机拍摄被测打线区域，并进行光场多视角渲染及深度计算；最后根据多视角图像及深度图像进行打线及键合点的三维测量及缺陷检测。
[0014]本专利技术的有益效果包括：
[0015]1、本专利技术可通过一次拍摄得到打线的多个视角的图像信息，且景深范围足够大，能从不同角度观察到打线及键合点的情况，解决多层打线互相遮挡的问题。
[0016]2、本专利技术可通过一次拍摄得到打线及键合点的三维坐标信息，为打线及键合点进行位姿测量及缺陷检测提供丰富的三维信息。
[0017]3、本专利技术得到的信息为点云信息，可将数值直接导入判断程序，与现有生产方式可以高效的进行接入整合。
附图说明
[0018]通过参考附图阅读下文的详细描述，本专利技术示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本专利技术的若干实施方式，其中：
[0019]图1是根据本专利技术实施例之一的芯片打线缺陷检测方法流程图。
[0020]图2是本专利技术实施例中显微光场相机拍摄在合适光源照射下测试打线的系统示意图。
[0021]图3是本专利技术实施案例显微光场相机拍摄在合适光源照射下测试打线的多视角及三维点云结果图，3-a多张多视角图像，3-b左上角视角图像，3-c右下角视角图像，3-d深度图，3-e三维点云图。
[0022]10——光场相机，21——第一光源，22——第二光源，30——第三光源，40——芯片打线。
具体实施方式
[0023]芯片打线(Wire Bonding，压焊，也称为绑定，键合，丝焊，下文简称芯片打线)三维测量及缺陷检测方法，属于光电检测
打线接合(bonding)是芯片生产工艺中一种打线的方式，一般用于封装前将芯片内部电路用金线或铜线与封装管脚或线路板镀金铜箔连接。由于邦线的尺寸极小，难以通过肉眼观察，因此需要对出厂的芯片邦线进行显微检
测。从目前的研究情况来看，物体三维轮廓测量技术种类较为丰富，并且也在不断提出新的方法和新的应用，但是在具体的实际应用中仍然存在一些问题，需要在系统的自动化、稳定性、精度、速度和成本上进行权衡。芯片打线三维测量及缺陷检测包括但不限于键合点位置，键合点脱落或缺失，键合点粘合不牢或无法形成键合球，引线断裂或缺失，引线移位，引线短路，引线弧垂，引线径向形态不良等。
[0024]根据一个或者多个实施例，如图1所示，一种基于光场相机的或显微光场相机的芯片打线三维测量及缺陷检测方法，包含如下步骤：
[0025]A1，根据芯片打线测量区域大小和测量深度范围，选择适合焦距和放大倍率的光学镜头。调节镜头光圈至光场相机光圈匹配，即微透镜光圈和主镜头光圈匹配，具体表现为光场相机拍摄散焦柔光纯色校准板图像，该图像中微透镜阵列恰好或接近于相切状态。调节完毕后，拍摄多张位于光场相机散焦处的光强较为均匀的纯色背景板，即散焦柔光纯色校准板。对多张原始光场白图像W(u,v)进行平均化及归一化处理后得到去渐晕矩阵后续拍摄的全部光场原始图像均需要点除以该去渐晕矩阵，从而完成光场白图像校准。
[0026]完成光场包图像校准步骤后，对光场白图像使用滤波器进行处理，去除光场白图像噪声，并对滤波后的光场图像进行非极大值抑制；进而根据处理后的图像取局部最大值，该最大值恰好为光场相机微透镜的整数级中心；以整数级微透镜中心作为初始迭代值，迭代优化微透本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种芯片打线缺陷检测方法，其特征在于，通过至少一台光场相机拍摄获取被测芯片打线区域图像；搭配合适光源以合适的角度照射被测芯片打线区域，使得被测芯片打线能被所述光场相机良好成像；对所述被测芯片打线区域图像进行光场多视角渲染及深度计算，获得光场多视角图像及深度图像；根据所述多视角图像及深度图像对被测芯片打线及键合点进行三维测量及缺陷检测。2.根据权利要求1所述的芯片打线缺陷检测方法，其特征在于，在所述根据所述多视角图像及深度图像对被测芯片打线及键合点进行三维测量及缺陷检测的步骤前，根据所述光场多视角图像及深度图像对被测芯片打线待测点的位置进行识别及定位。3.根据权利要求1所述的芯片打线缺陷检测方法，其特征在于，所述通过光场相机拍摄获取被测芯片打线区域图像的步骤包括，采用光场相机或显微光场相机搭配合适光圈和焦距的镜头后拍摄散焦柔光纯色校准板，进行光场白图像校准和微透镜中心校准；采用光场相机拍摄多张空间位置不同的尺度校准板进行光场相机尺度校准。4.根据权利要求1所述的芯片打线缺陷检测方法，其特征在于，被测芯片打线区域的三维尺寸位姿测量及缺陷检测信息，包括键合点位置、键合点脱落或缺失、键合点粘合不牢或无法形成键合球、引线断裂或缺失、引线移位、引...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁俊飞，李浩天，
申请(专利权)人：奕目上海科技有限公司，
类型：发明
国别省市：