[实用新型]一种封装模块翘曲变形及缺陷立体在线监测装置

说明书

本实用新型属于封装模块监测技术领域，公开了一种封装模块翘曲变形及缺陷立体在线监测装置，包括投影云纹模块、超声波模块、监测分析模块。本实用新型解决了现有技术中无法对封装模块的翘曲变形及缺陷进行在线监测的问题，能够对电子器件的封装模块的失效情况进行在线监测。

技术领域

本实用新型涉及封装模块监测技术领域，尤其涉及一种封装模块翘曲变形及缺陷立体在线监测装置。

背景技术

目前集成电路技术已渗透到工业及社会生活的各个领域，电子工业已成为当今第一大产业。电子工业的发展及其产品的广泛应用，对全球经济文化等方面产生了极其深刻的影响。无论从科技或是经济发展的角度来看，半导体的重要性都是非常巨大的。

当今大部分的电子产品，如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关联。电子器件的封装技术是制约集成电路发展的关键环节之一。电子器件在封装中由于各种材料(基底、粘结层、芯片及封装材料)的尺寸和材料性能的差异在较大温差作用下引起的翘曲问题已严重影响了电子器件的可靠性、焊接性能和成品率。因此，电子器件的翘曲问题已成为影响电子封装技术继续深入发展的一个重大障碍。

在半导体工艺过程中，随着在晶圆表面形成各种材料层以及各种半导体器件结构，会对晶圆表面产生各种应力，使得晶圆在工艺过程中发生翘曲。最理想的状态下，晶圆不应发生翘曲的，即便无法完全平坦，在理想状态下，晶圆的翘曲也应当是边缘向晶圆正面方向翘起的且关于垂直晶圆的中轴线对称的碗状；而实际情况中，由于晶圆正面受到应力的不对称性，经常会造成晶圆各种形态的不对称的翘曲，导致晶圆容易发生翘曲缺陷导致部分芯片失效甚至发生碎片的情况。

现有技术中，在工业生产中难以实现对于电子器件的翘曲缺陷的在线监测。翘曲变形的测量方法有许多，例如电子散斑干涉技术、阴影云纹、投影云纹及数字图像相关法(DIC)等。这些方法各自有其特定的测量精度及应用场景，同时其测量面积及测量范围也有所不同。电子散斑干涉技术因其昂贵的大功率激光器不适用于例如晶圆这类大面积翘曲变形的测量与监测。阴影云纹因其光路设置的问题同样不适用于大面积翘曲变形的测量与监测。而数字图像相关法因其需在样件表面喷一层具有特异性灰度的散斑而不适用于不能进行表面预处理的样件。投影云纹法是20世纪70年代发展起来的一种现代光学测量技术，多用于面内变形、离面位移、表面形貌的检测。凭借非接触、快速、全场测量、高分辨率、高精度的优势，投影云纹法被广泛应用于生物、医学检测、产品检测、逆向工程等众多领域。而投影云纹技术目前国内外均有成熟的设备产品，对于翘曲的测量精度较高，可达1.5微米的精度，但投影云纹技术因其自身原理的缘故，只能对物体表面进行测量，其基本不具有穿透能力，因而对于产品的内部缺陷的探测能力较弱。

此外，当前对于电子器件的翘曲变形及缺陷，在工业生产过程中通常的只是在电子器件失效之后对其进行离线检测，不但流程复杂、所需设备繁多，而且耗时较长、测试效果不佳，对于改善电子器件的生产工艺也助益不大。如何有效可靠地在线监测电子器件的翘曲状态，是目前工业生产中亟待解决的问题。

实用新型内容

本申请实施例通过提供一种封装模块翘曲变形及缺陷立体在线监测装置，解决了现有技术中无法对封装模块的翘曲变形及缺陷进行在线监测的问题。

本申请实施例提供一种封装模块翘曲变形及缺陷立体在线监测装置，包括：投影云纹模块、超声波模块、监测分析模块；

所述监测分析模块分别与所述投影云纹模块、所述超声波模块相连。

优选的，所述投影云纹模块包括：CCD相机、光栅投影仪；

所述光栅投影仪用于投射光栅至待测封装模块样品表面；

所述CCD相机用于对所述待测封装模块样品表面的光栅变化进行连续拍摄采集，获得所述第一翘曲信息。

优选的，所述投影云纹模块还包括：第一同步触发器；