半导体芯片封装缺陷检测方法技术

本发明专利技术涉及芯片缺陷检测技术领域，本发明专利技术公开了半导体芯片封装缺陷检测方法，包括当K个预设芯片状态下的目标封装芯片在预定检测区域时，获取每个反射接收区域内所采集到的M个芯片反射信号；根据M个芯片反射信号，确定至少一个反射接收面作为目标反射接收面；计算目标反射接收面中每个反射接收区域的反射分布密度差，以及计算目标反射接收面的反射分布密度差；将每个反射接收区域的反射分布密度差与预设第一密度差区间进行比较，或将目标反射接收面的反射分布密度差与预设第二密度差区间进行比较，得到缺陷检测结果；本发明专利技术有利于提高芯片封装缺陷检测的准确度以及缺陷检测的速度，以满足实际芯片封装缺陷检测需求。以满足实际芯片封装缺陷检测需求。以满足实际芯片封装缺陷检测需求。

【技术实现步骤摘要】
半导体芯片封装缺陷检测方法


[0001]本专利技术涉及芯片缺陷检测
，更具体地说，本专利技术涉及半导体芯片封装缺陷检测方法。

技术介绍

[0002]芯片封装是将半导体芯片固定在封装基板上，并用封装材料将芯片进行密封和保护的过程，封装的目的是提供对芯片进行机械保护、电气连接和热管理的功能；封装材料通常包括塑料、陶瓷、金属等，在封装过程中，芯片引脚通过焊接或金线连接到封装基板上的引脚，形成电气连接，同时，封装材料可以提供机械强度和保护芯片免受外界环境的影响；但是，由于封装材料、设备和工艺等因素的复杂性，可能会导致封装后的芯片出现各种封装缺陷，直接影响着芯片的性能和可靠性；因此如何对封装后的芯片进行缺陷检测，以保证其封装质量已成为当下研究重点。
[0003]芯片封装缺陷包括焊点开裂、引脚错位、表面裂纹、空洞、鼓包等等等，这些缺陷会导致芯片工作不稳定、寿命缩短甚至完全失效，因此，对于芯片封装缺陷的快速、准确的检测变得至关重要。
[0004]目前，现有的半导体芯片封装缺陷检测方法主要通过图像识别结合机器学习技术实现，例如授权公告号CN112967243B的中国专利公开了一种基于YOLO的深度学习芯片封装裂纹缺陷检测方法，再例如申请公开号CN115760812A的中国专利公开了一种芯片封装缺陷检测和定位方法及装置，此类专利技术虽然利用图像识别结合机器学习技术解决了芯片封装缺陷检测的问题；但上述方法易受图像质量等因素的影响，并且图像处理相对复杂，因此易导致芯片封装缺陷检测准确度以及缺陷检测速度较低，此外由于芯片封装缺陷存在多样性，使得对模型的泛化能力要求较高，采用上述方法难以满足实际芯片封装缺陷检测需求；另外，现有技术也缺乏对封装芯片进行可行性的缺陷分类，使得无法为封装芯片的缺陷分类管理提供数据支持。
[0005]鉴于此，本专利技术提出一种半导体芯片封装缺陷检测方法以解决上述问题。

技术实现思路

[0006]为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术的实施例提供半导体芯片封装缺陷检测方法。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：半导体芯片封装缺陷检测方法，所述方法应用于缺陷检测系统，所述缺陷检测系统包括五个反射接收面，每个所述反射接收面包括若干反射接收区域，所述方法包括：当K个预设芯片状态下的目标封装芯片在预定检测区域时，获取每个所述反射接收区域内所采集到的M个芯片反射信号，K、M∈N
＊
，N
＊
为正整数集合；根据M个所述芯片反射信号，确定至少一个反射接收面作为目标反射接收面；计算所述目标反射接收面中每个反射接收区域的反射分布密度差，以及计算目标
反射接收面的反射分布密度差；将每个反射接收区域的反射分布密度差与预设第一密度差区间进行比较，或将目标反射接收面的反射分布密度差与预设第二密度差区间进行比较，得到缺陷检测结果。
[0008]进一步地，所述五个反射接收面包括一个顶部反射接收面和四个侧反射接收面；所述一个顶部反射接收面和四个侧反射接收面构成一个半密闭检测体；所述缺陷检测系统还包括融合组件、升降模块、芯片固定模块和控制终端；所述融合组件包括信号发射器、信号接收器、工业相机和光源。
[0009]进一步地，获取每个所述反射接收区域内所采集到的M个芯片反射信号，包括：S1：提取预存标准封装芯片的标准芯片图像集，所述标准芯片图像集包括多形态下的标准芯片图像；S2：对多形态下的所述标准芯片图像进行序号标记，将序号标记后的多形态下的标准芯片图像作为K个预设芯片状态；S3：采集所述目标封装芯片在检测时的图像，得到封装芯片实测图像；S4：将所述封装芯片实测图像与多形态下的标准芯片图像进行比对，判断所述封装芯片实测图像是否为第i+v个序号标记的预设芯片状态，若为第i+v个序号标记的预设芯片状态，则获取每个所述反射接收区域内的M个芯片反射信号；若不为第i+v个序号标记的预设芯片状态，则提醒对目标封装芯片进行状态调节；其中，i为大于等于1的正整数，v=0、1、2
…
，i从1开始，v从0开始，且0＜i+v≤K；S5：重复上述步骤S4，直至i+v=K停止，得到K个预设芯片状态下目标封装芯片在每个所述反射接收区域内的M个芯片反射信号。
[0010]进一步地，确定至少一个反射接收面作为目标反射接收面，包括：提取任一预设芯片状态下目标封装芯片在每个所述反射接收区域内的M个芯片反射信号；根据任一预设芯片状态下目标封装芯片在每个所述反射接收区域内的M个芯片反射信号，计算每个反射接收面中的反射点总数；将每个所述反射接收面中的反射点总数与对应预设芯片状态下的反射阈值进行比对；若某一反射接收面中的反射点总数大于等于对应预设芯片状态下的反射阈值，则将对应反射接收面作为目标反射接收面；若某一反射接收面中的反射点总数小于对应预设芯片状态下的反射阈值，则将对应反射接收面不作为目标反射接收面。
[0011]进一步地，计算所述目标反射接收面中每个反射接收区域的反射分布密度差，包括：获取每个反射接收区域的反射点总数，以及每个反射接收区域的区域面积；基于每个反射接收区域的反射点总数和区域面积进行计算，得到每个反射接收区域的反射分布密度；将每个反射接收区域的反射分布密度与对应预设标准局部反射分布密度进行差值计算，得到每个反射接收区域的反射分布密度差。
[0012]进一步地，计算目标反射接收面的反射分布密度差，包括：
获取目标反射接收面的反射点总数，以及目标反射接收面的反射面面积；基于目标反射接收面的反射点总数和反射面面积进行计算，得到目标反射接收面的反射分布密度；将目标反射接收面的反射分布密度与对应预设标准全局反射分布密度进行差值计算，得到目标反射接收面的反射分布密度差。
[0013]进一步地，所述缺陷检测结果，包括：若任一反射接收区域的反射分布密度差属于预设第一密度差区间，则判定所述目标封装芯片不存在缺陷；若任一反射接收区域的反射分布密度差不属于预设第一密度差区间，则判定所述目标封装芯片存在缺陷。
[0014]进一步地，所述缺陷检测结果，还包括：若目标反射接收面的反射分布密度差属于预设第二密度差区间，则判定所述目标封装芯片不存在缺陷；若目标反射接收面的反射分布密度差不属于预设第二密度差区间，则判定所述目标封装芯片存在缺陷。
[0015]进一步地，所述方法还包括：采集所述目标封装芯片上每个引脚的实测电测值，得到若干实测电测值，根据若干所述实测电测值生成所述目标封装芯片的电测系数；在K个预设芯片状态下，提取目标反射接收面的反射分布密度差，基于目标反射接收面的反射分布密度差进行计算，得到缺陷检测系数；基于电测系数和缺陷检测系数进行综合分析，得到芯片封装缺陷分类结果；所述芯片封装缺陷分类结果包括第一缺陷等级标记、第二缺陷等级标记和第三缺陷等级标记。
[0016]进一步地，所述实测电测值为电流值、电压值或电阻值中的一种；根据若干所述实测电测值生成所述目标封装芯片的电测系数，包括：获取目标封装芯片上每个引脚的若干预存标准电测值；将每个所述标准电测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.半导体芯片封装缺陷检测方法，所述方法应用于缺陷检测系统，其特征在于，所述缺陷检测系统包括五个反射接收面，每个所述反射接收面包括若干反射接收区域，所述方法包括：当K个预设芯片状态下的目标封装芯片在预定检测区域时，获取每个所述反射接收区域内所采集到的M个芯片反射信号，K、M∈N
＊
，N
＊
为正整数集合；根据M个所述芯片反射信号，确定至少一个反射接收面作为目标反射接收面；计算所述目标反射接收面中每个反射接收区域的反射分布密度差，以及计算目标反射接收面的反射分布密度差；将每个反射接收区域的反射分布密度差与预设第一密度差区间进行比较，或将目标反射接收面的反射分布密度差与预设第二密度差区间进行比较，得到缺陷检测结果。2.根据权利要求1所述的半导体芯片封装缺陷检测方法，其特征在于，所述五个反射接收面包括一个顶部反射接收面和四个侧反射接收面；所述一个顶部反射接收面和四个侧反射接收面构成一个半密闭检测体；所述缺陷检测系统还包括融合组件、升降模块、芯片固定模块和控制终端；所述融合组件包括信号发射器、信号接收器、工业相机和光源。3.根据权利要求2所述的半导体芯片封装缺陷检测方法，其特征在于，获取每个所述反射接收区域内所采集到的M个芯片反射信号，包括：S1：提取预存标准封装芯片的标准芯片图像集，所述标准芯片图像集包括多形态下的标准芯片图像；S2：对多形态下的所述标准芯片图像进行序号标记，将序号标记后的多形态下的标准芯片图像作为K个预设芯片状态；S3：采集所述目标封装芯片在检测时的图像，得到封装芯片实测图像；S4：将所述封装芯片实测图像与多形态下的标准芯片图像进行比对，判断所述封装芯片实测图像是否为第i+v个序号标记的预设芯片状态，若为第i+v个序号标记的预设芯片状态，则获取每个所述反射接收区域内的M个芯片反射信号；若不为第i+v个序号标记的预设芯片状态，则提醒对目标封装芯片进行状态调节；其中，i为大于等于1的正整数，v=0、1、2
…
，i从1开始，v从0开始，且0＜i+v≤K；S5：重复上述步骤S4，直至i+v=K停止，得到K个预设芯片状态下目标封装芯片在每个所述反射接收区域内的M个芯片反射信号。4.根据权利要求3所述的半导体芯片封装缺陷检测方法，其特征在于，确定至少一个反射接收面作为目标反射接收面，包括：提取任一预设芯片状态下目标封装芯片在每个所述反射接收区域内的M个芯片反射信号；根据任一预设芯片状态下目标封装芯片在每个所述反射接收区域内的M个芯片反射信号，计算每个反射接收面中的反射点总数；将每个所述反射接收面中的反射点总数与对应预设芯片状态下的反射阈值进行比对；若某一反射接收面中的反射点总数大于等于对应预设芯片状态下的反射阈值，则将对应反射接收面作为目标反射接收面；若某一反射接收面中的反射点总数小于对应预设芯片状态下的反射阈值，则将对应反
射接收面不作为目标反射接收面。5.根据权利要求4所述的半导体芯片封装缺陷检测方法，其特征在于，计算所述目标反射接收面中每个反射接收区域的反射分布密度差，包括：获取每个反射接收区域的反射点总数，以及每个反射接收区域的区域面积；基于每个反射接收区域的反射点总数和区域面积进行计算，得到每个反射接收区域的...

【专利技术属性】
技术研发人员：茅礼卿，
申请(专利权)人：南通宁芯微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：