基于白光三角法的芯片封装凸点高度测量

为了实现芯片封装凸点(Bump)高度的测量,建立了基于白光三角法的测量系统,并提出了一种复杂背景下Bump高度的测量方法。根据提出的测量模型搭建了Bump高度测量系统,利用U-Net深度学习模型进行光条图像的分割并结合灰度重心法和插值法提取完整的光条中心,以克服复杂背景的干扰。然后,对测量系统进行标定以确定像素值与实际高度值的对应关系。最后,通过函数拟合的方式确定Bump的高度。实验结果表明:Bump高度的测量重复性平均值为0.21 μm,标准差为0.095 μm;测量平均误差为-0.04 μm,标准差为0.408 μm。该方法在复杂背景下对Bump高度的测量精准度高、稳定性好,可满足芯片封装中晶圆Bump共面性在线检测的要求。

基于光学三角法的芯片凸点高度测量

本文提出一种基于光学三角法的凸点高度快速高精度测量方法,基于斜入射光学三角法的基本原理,将一束LED线光束投射到凸点上,由相机采集芯片上光束反射的图像,根据图像形貌特征计算凸点的高度。该方法在传统三角测量法的基础上结合凸点的形貌信息,可利用凸点在相机上的投影特征精确计算出凸点顶部距离基底面的高度。在进行系统参数标定时,为解决传统三角法中投影和成像装置角度标定困难的问题,采用了一种新的标定方法,利用成像系统的放大率和像素高度比代替装置角度,实现了角度参数的间接标定,标定方法快速精确。利用该测量方法对芯片凸点高度进行测量,高度测量的标准偏差为0.58μm,重复多次测量同一个芯片凸点,其展伸不确定度小于±1μm,实验结果表明了该方法的准确性。