芯片检测丨阿瑞斯CIS线扫相机半导体芯片封装丝印检测案例分析

01 应用背景

在半导体芯片封装过程中，丝印层会存在不同情况的质量缺陷，若不对上述存在缺陷的产品进行合格性检测以及分流处理，势必会影响生产的良品率。本文详细说明了阿瑞斯如何应用现代化工业相机，加以算法，替代传统人工检测。

02 现有检测方式

在该项目中，需要检测半导体芯片表面丝印是否偏移，现有的检测方式为打造一块与待测芯片电路基板完全契合的定位板，覆盖在待测电路基板上，将电路基板切割为好几个部分，再由检测人员通过每一个小部分与定位板的距离来判断上片是否偏移（如下图所示）。

                                       图1 芯片电路基板

                                            图2 定位板

这样的检测方式会有以下几个问题：

① 每个规格的电路基板都需要配相应的定位板，成本较高

② 由人工进行检测，偏移较难看出，效率低下的同时无法保证合格率

③ 新的电路基板需要新增配套定位板，检测方式复杂，无法提高产能

03 阿瑞斯CIS线扫相机检测方式

针对上述问题，阿瑞斯开发了一套检测系统，配套我们自己研发的CIS线扫相机，实现了半导体芯片表面丝印自动化检测，具体步骤如下：

首先，由扫描宽幅658mm，精度1200dpi的CIS线扫相机对待测芯片电路基板正反两面进行扫描出图，对背面进行网格识别，获取网格数据。

之后，将网格数据绘制到正面图像，形成了一个带网格的正面图像，用于模拟切割后的芯片情况，再去识别芯片丝印上的定位圆，计算定位圆圆心相对于边缘的位置，从而计算出丝印的偏移。

                                                    （放大后的检测效果图）

                                 图3 宽幅600mm相机图

除此之外，在芯片切割之后，由于芯片是硅片，属于易碎品，容易产生崩缺。此时，可以应用阿瑞斯CIS线扫相机对芯片表面的划痕以及外观的崩边崩角进行检测。