本發(fā)明涉及半導(dǎo)體芯片外觀瑕疵檢測，具體地說，一種涉及一種一次檢測芯片五面外觀瑕疵的自動光學(xué)檢測裝置。

背景技術(shù)：

1、在半導(dǎo)體器件如ic、led、cog、cmos等，常應(yīng)用于高科技領(lǐng)域，如航空、通信、醫(yī)療器械、汽車電子等相關(guān)電子產(chǎn)品中，為了提升產(chǎn)品質(zhì)量，所以防止元器件有明顯或潛在的缺陷，先針對元器件做破壞性物理分析(destructive?physical?analysis)簡稱dpa，是為了驗證元器件的設(shè)計、結(jié)構(gòu)、材料和制造質(zhì)量是否滿足預(yù)定用途或有關(guān)規(guī)范要求，隊員器件樣品進(jìn)行非破壞和破壞性分析的一系列驗證和分析的全過程。dpa分析技術(shù)可以提前識別元器件潛在的材料、工藝等缺陷，這些缺陷會引發(fā)元器件失效導(dǎo)致嚴(yán)重的后果，而依照dpa的驗證得知元器件外觀的一些缺陷會導(dǎo)致元器件失效，進(jìn)而增加了外觀檢查的工藝。

2、芯片外觀檢測分為人工檢測(person?inspection)簡稱pi、與自動光學(xué)檢測(automatically?optical?inspection)簡稱aoi。

3、人工檢測：即為人工在顯微鏡下把有缺陷的芯片挑除。

4、aoi自動光學(xué)檢測：顧名思義是透過光學(xué)系統(tǒng)成像實現(xiàn)自動檢測的一種手段，同時也是眾多自動圖像傳感檢測技術(shù)之一，準(zhǔn)確且高質(zhì)量的光學(xué)圖像并加工處理是技術(shù)點。

5、aoi檢測技術(shù)應(yīng)運而生的背景是電子組件及程度與精細(xì)化程度，檢測速度與效率更高、檢測零缺陷的發(fā)展需求，其最大優(yōu)點是節(jié)省人力、降低成本、提高生產(chǎn)效率、統(tǒng)一檢測標(biāo)準(zhǔn)和排除人為因素干擾，保證了檢測結(jié)果的穩(wěn)定性、可重復(fù)性和準(zhǔn)確性，及時發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的不良，確保出貨質(zhì)量。

6、aoi檢測原理是采用攝像技術(shù)將被檢測物體的反射光強以定量化的灰階值輸出、通過與標(biāo)準(zhǔn)圖像的灰階值進(jìn)行比較，分析判定缺陷并進(jìn)行分類的過程。aoi檢測的工作邏輯可以分為圖像采集階段(光學(xué)掃描和數(shù)據(jù)收集)，數(shù)據(jù)處理階段(數(shù)據(jù)分類和轉(zhuǎn)換)，圖像分析段(特征提取與模板比對)和缺陷報告階段這四個階段(缺陷大小類型分類等)。

7、為了支持和實現(xiàn)aoi檢測的上述四個功能，aoi設(shè)備的硬件系統(tǒng)包括了工作臺、成像系統(tǒng)、圖像處理系統(tǒng)和電器系統(tǒng)四個部分，是一個集成了機械、自動化、光學(xué)和軟件等多學(xué)科的自動化設(shè)備。

8、目前，現(xiàn)有技術(shù)中的芯片光學(xué)檢測裝置還存在一些問題，一般的雙光路芯片檢測裝置如果無法檢測芯片的4個短面，或無法同時檢測大面與短面，就無法檢測芯片的6個面，如果能夠具備上述兩個條件在同一設(shè)備中，也需要檢測3次，例如：專利公布號為cn114923928a開發(fā)的一種雙光路合流芯片檢測裝置，其通過雙光路光源照射到被測物2個表面后分2光路在透過分光鏡與菱鏡經(jīng)由45度反光鏡入相機成像。

9、類似于上述專利的檢測方式，就檢測芯片6個面而言，需要檢測3次，且采用的鏡組結(jié)構(gòu)和相機收光結(jié)構(gòu)較多，同時通過工藝角度和生產(chǎn)效率來說，檢測次數(shù)越多會導(dǎo)致效率降低，同時檢測次數(shù)較多也會增加設(shè)備需求量提高成本。

10、鑒于此，亟需一種一次檢測芯片五面外觀瑕疵的自動光學(xué)檢測裝置來解決現(xiàn)有技術(shù)的不足。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種一次檢測芯片五面外觀瑕疵的自動光學(xué)檢測裝置，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明目的在于，提供了一次檢測芯片五面外觀瑕疵的自動光學(xué)檢測裝置，包括一臺相機、一個鏡頭、一個同軸光組、一個菱鏡組和一個環(huán)形光源，用于實現(xiàn)芯片一次5個面的檢測；

3、所述同軸光組通過上下反射采集芯片1個大面；

4、所述環(huán)形光源通過照射菱鏡組后，將位于菱鏡組內(nèi)的芯片4個側(cè)面向下反射，并由同軸光組反射采集芯片的4個面；

5、通過所述同軸光組反射后與鏡頭平行的光路，穿過鏡頭至相機成像。

6、作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述包括方盒、同軸光源和反射鏡，所述同軸光源位于方盒內(nèi)部底面，用于向上發(fā)出同軸光，所述反射鏡位于方盒內(nèi)部呈45°設(shè)置，同軸光源向上發(fā)出同軸光后照射芯片反射至反射鏡，再通過反射鏡反射平行穿過鏡頭至相機成像。

7、作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述方盒靠近鏡頭的一側(cè)開設(shè)有與鏡頭采集端相適配的圓形開口，所述方盒設(shè)有圓形開口的一端與鏡頭固定連接。

8、作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述方盒內(nèi)部遠(yuǎn)離鏡頭的一端通過反射鏡隔斷形成一個三角形空間，所述同軸光源位于該三角形空間內(nèi)。

9、作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述環(huán)形光源位于方盒的頂端，所述方盒與環(huán)形光源連接處開設(shè)有連接開口，所述環(huán)形光源為中空狀，所述環(huán)形光源的圓心處與方盒頂端連接開口位于同一軸線，用于同軸光源發(fā)出的光源通過。

10、作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述環(huán)形光源的頂端內(nèi)表面為弧形設(shè)置，用于向側(cè)上方發(fā)射光源。

11、作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述菱鏡組包括固定座、4個菱鏡，所述固定座內(nèi)部開設(shè)有固定槽，所述固定槽設(shè)置有4個，4個所述菱鏡對應(yīng)固定在4個固定槽內(nèi)部，并使4個菱鏡的斜面端相互靠近，同時4個菱鏡之間形成一個芯片容置腔。

12、作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述固定座頂部中心處開設(shè)有芯片進(jìn)口，所述芯片進(jìn)口與容置腔接通，且所述芯片進(jìn)口面積大于需檢測芯片的面積，用于芯片通過芯片進(jìn)口進(jìn)入容置腔內(nèi)。

13、作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述菱鏡組還包括吸嘴，所述吸嘴用于吸住芯片，帶動芯片貫穿芯片進(jìn)口移動至容置腔內(nèi)部。

14、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

15、1、該一次檢測芯片五面外觀瑕疵的自動光學(xué)檢測裝置中，通過設(shè)置的菱鏡組和同軸光組，可以在一次檢測時，將芯片的4個短面和一個大面進(jìn)行檢測，檢測6個面只需要進(jìn)行2次檢測即可。

16、2、該一次檢測芯片五面外觀瑕疵的自動光學(xué)檢測裝置中，鏡組結(jié)構(gòu)僅包括同軸光組、菱鏡組和環(huán)形光源，收光結(jié)構(gòu)僅包括相機和鏡頭，成本相較于現(xiàn)有技術(shù)大大降低，同時檢測效率提高，從而使的整體的生產(chǎn)效率提高。

技術(shù)特征：

1.一種一次檢測芯片五面外觀瑕疵的自動光學(xué)檢測裝置，其特征在于：包括一臺相機(10)、一個鏡頭(20)、一個同軸光組(30)、一個菱鏡組(40)和一個環(huán)形光源(50)，用于實現(xiàn)芯片一次5個面的檢測；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一次檢測芯片五面外觀瑕疵的自動光學(xué)檢測裝置，其特征在于：所述包括方盒(31)、同軸光源(32)和反射鏡(33)，所述同軸光源(32)位于方盒(31)內(nèi)部底面，用于向上發(fā)出同軸光，所述反射鏡(33)位于方盒(31)內(nèi)部呈45°設(shè)置，同軸光源(32)向上發(fā)出同軸光后照射芯片反射至反射鏡(33)，再通過反射鏡(33)反射平行穿過鏡頭(20)至相機(10)成像。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一次檢測芯片五面外觀瑕疵的自動光學(xué)檢測裝置，其特征在于：所述方盒(31)靠近鏡頭(20)的一側(cè)開設(shè)有與鏡頭(20)采集端相適配的圓形開口，所述方盒(31)設(shè)有圓形開口的一端與鏡頭(20)固定連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一次檢測芯片五面外觀瑕疵的自動光學(xué)檢測裝置，其特征在于：所述方盒(31)內(nèi)部遠(yuǎn)離鏡頭(20)的一端通過反射鏡(33)隔斷形成一個三角形空間，所述同軸光源(32)位于該三角形空間內(nèi)。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一次檢測芯片五面外觀瑕疵的自動光學(xué)檢測裝置，其特征在于：所述環(huán)形光源(50)位于方盒(31)的頂端，所述方盒(31)與環(huán)形光源(50)連接處開設(shè)有連接開口，所述環(huán)形光源(50)為中空狀，所述環(huán)形光源(50)的圓心處與方盒(31)頂端連接開口位于同一軸線，用于同軸光源(32)發(fā)出的光源通過。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一次檢測芯片五面外觀瑕疵的自動光學(xué)檢測裝置，其特征在于：所述環(huán)形光源(50)的頂端內(nèi)表面為弧形設(shè)置，用于向側(cè)上方發(fā)射光源。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一次檢測芯片五面外觀瑕疵的自動光學(xué)檢測裝置，其特征在于：所述菱鏡組(40)包括固定座(41)、4個菱鏡(42)，所述固定座(41)內(nèi)部開設(shè)有固定槽(411)，所述固定槽(411)設(shè)置有4個，4個所述菱鏡(42)對應(yīng)固定在4個固定槽(411)內(nèi)部，并使4個菱鏡(42)的斜面端相互靠近，同時4個菱鏡(42)之間形成一個芯片容置腔。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一次檢測芯片五面外觀瑕疵的自動光學(xué)檢測裝置，其特征在于：所述固定座(41)頂部中心處開設(shè)有芯片進(jìn)口(412)，所述芯片進(jìn)口(412)與容置腔接通，且所述芯片進(jìn)口(412)面積大于需檢測芯片的面積，用于芯片通過芯片進(jìn)口(412)進(jìn)入容置腔內(nèi)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一次檢測芯片五面外觀瑕疵的自動光學(xué)檢測裝置，其特征在于：所述菱鏡組(40)還包括吸嘴(43)，所述吸嘴(43)用于吸住芯片，帶動芯片貫穿芯片進(jìn)口(412)移動至容置腔內(nèi)部。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體芯片外觀瑕疵檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種一次檢測芯片五面外觀瑕疵的自動光學(xué)檢測裝置。其包括一臺相機、一個鏡頭、一個同軸光組、一個菱鏡組和一個環(huán)形光源，用于實現(xiàn)芯片一次5個面的檢測；同軸光組通過上下反射采集芯片1個大面；環(huán)形光源通過照射菱鏡組后，將位于菱鏡組內(nèi)的芯片4個側(cè)面向下反射，并由同軸光組反射采集芯片的4個面；通過同軸光組反射后與鏡頭平行的光路，穿過鏡頭至相機成像。本發(fā)明通過設(shè)置的菱鏡組和同軸光組，可以在一次檢測時，將芯片的4個短面和一個大面進(jìn)行檢測，檢測6個面只需要進(jìn)行2次檢測即可，且成本相較于現(xiàn)有技術(shù)大大降低，同時檢測效率提高，從而使的整體的生產(chǎn)效率提高。

技術(shù)研發(fā)人員：廖隆健
受保護的技術(shù)使用者：蕪湖立德智興半導(dǎo)體有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/5