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應(yīng)用實(shí)例丨慕藤光智能成像光學(xué)系統(tǒng)助力半導(dǎo)體封裝設(shè)備精密對(duì)位與缺陷檢測
發(fā)布時(shí)間:2025-04-29 11:23:56 訪問數(shù):421



Preface


半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域里的機(jī)器視覺精密對(duì)位代表著整個(gè)視覺領(lǐng)域的頂尖水平,慕藤光紅外對(duì)焦解決方案,采用顯微視覺系統(tǒng)、線激光對(duì)焦傳感器和高精度視覺定位算法實(shí)現(xiàn)了晶圓內(nèi)層對(duì)焦,為半導(dǎo)體貼合與封裝對(duì)位提供領(lǐng)先的視覺系統(tǒng)解決方案。





混合鍵合芯片對(duì)位





檢測需求




在Wafer to Wafer(W2W)晶圓對(duì)位貼合工序中,對(duì)整片晶圓多點(diǎn)進(jìn)行掃描,采用慕藤光線激光傳感器激光偏移算法,識(shí)別晶圓內(nèi)層mark點(diǎn)進(jìn)行位置對(duì)正。




檢測原理




采用慕藤光二代660nm激光對(duì)焦傳感器,光學(xué)系統(tǒng)波段為1150nm,穿透晶圓表面。晶圓運(yùn)動(dòng)到位后,快速對(duì)焦到產(chǎn)品表面,在輸出信號(hào)z軸向下移動(dòng)到達(dá)晶圓內(nèi)層Mark點(diǎn)所在焦點(diǎn),進(jìn)行檢測:


1.  激光線打到晶圓表面,自動(dòng)識(shí)別是否在表面的焦點(diǎn)

2.  采用激光偏移算法,計(jì)算激光焦點(diǎn)位置與相機(jī)成像的焦點(diǎn)位置相差數(shù)值

3.  控制整套光學(xué)模組向下移動(dòng),到達(dá)需要檢測的內(nèi)層

4.  識(shí)別內(nèi)層mark點(diǎn),進(jìn)行精度識(shí)別輸出

5.  進(jìn)行連續(xù)對(duì)焦,增快圖像采集速度


圖片



圖:慕藤光紅外對(duì)焦成像解決方案原理




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視覺方案




傳感器:慕藤光二代660nm激光對(duì)焦傳感器

物鏡:20X紅外物鏡

相機(jī):紅外相機(jī)

光源:1150nm點(diǎn)光

傳動(dòng)方式:背軸帶動(dòng)整套模組一起移動(dòng)


單視野大靶面+線激光+大背軸.png



圖:慕藤光紅外對(duì)焦成像解決方案-晶圓內(nèi)層對(duì)焦應(yīng)用





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成像效果





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圖:慕藤光紅外對(duì)焦成像解決方案-晶圓內(nèi)層Mark點(diǎn)檢測效果






引線鍵合缺陷檢測





檢測需求




對(duì)Wire Bonding后的DIE進(jìn)行檢測,識(shí)別球偏移、銅片焊點(diǎn)偏移、焊接形態(tài)異常、金線短路、金線損壞、金線焊接位置錯(cuò)誤、金線塌、金線彎、異物等缺陷。


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圖:引線鍵合Wire Bonding設(shè)備視覺系統(tǒng)






檢測原理




慕藤光MIAF-400圖像對(duì)焦傳感器,采用圖像對(duì)焦方式,內(nèi)置專利算法,利用圖像聚焦度,使用圖像算法來估計(jì)和測量場景的深度信息,從而進(jìn)行被測物的3D重建。




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視覺方案




傳感器:MIAF-400圖像對(duì)焦傳感器

物鏡:10X

相機(jī):彩色相機(jī)

光源:同軸點(diǎn)光源結(jié)構(gòu)+RGB碗光源

成像方式:配合定制碗光源、點(diǎn)光源進(jìn)行3D成像,通過算法融合2D圖與3D點(diǎn)云,形成清晰呈現(xiàn)金線和焊點(diǎn)三維形態(tài),用于判斷金線塌、金線彎、焊接形態(tài)異常等缺陷


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圖:慕藤光景深融合3D視覺解決方案-引線鍵合缺陷檢測應(yīng)用




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檢測效果




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圖:Wire Bonding檢測方案-景深融合







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產(chǎn)品參數(shù)




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慕藤光依托自主研發(fā)的智能成像光學(xué)系統(tǒng),致力于機(jī)器視覺微觀精密場景下的定位、識(shí)別、測量、檢測,為半導(dǎo)體封測設(shè)備提供μm級(jí)的視覺解決方案,深耕光學(xué)系統(tǒng)與AI算法融合視覺領(lǐng)域,助力國產(chǎn)半導(dǎo)體封測設(shè)備向先進(jìn)制程加速邁進(jìn)!


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