固晶焊线AOI检测机:小间距时代的检测利器
来源: | 作者:标谱半导体 | 发布时间: 2025-12-08 | 77 次浏览 | 分享到:

随着半导体封装向高密度、小型化方向演进,EMC(环氧模塑料)封装因其优异的绝缘性与散热性,成为功率器件、传感器等领域的首选方案。然而,EMC封装的小间距(如0.3mm)、复杂结构(如多层堆叠)对检测设备提出了严苛挑战。标谱半导体AOI检测机通过定制化光学方案与智能算法,实现了对EMC封装缺陷的精准识别,成为小间距时代的检测利器。

EMC封装的检测难点:从“看得见”到“看得清”
EMC封装的核心挑战在于其微小尺寸与复杂结构。传统AOI设备在检测0.3mm间距的焊点时,常因光照不足导致图像模糊,难以区分焊点虚焊与正常状态;而对于多层堆叠的晶片,则可能因光线穿透性不足而漏检内部缺陷。此外,EMC材料的反光特性(如金属焊盘的高反射率)与吸光特性(如塑封料的低反射率)并存,进一步增加了成像对比度控制的难度。

光学创新:多光谱照明与斜射光路的协同
标谱团队针对EMC封装的特性,开发了多光谱环形光源与斜射光路组合方案:

  • 多光谱照明:光源内置红、绿、蓝、红外四组LED阵列,可根据检测对象(如金线、焊点、晶片)的材质特性,动态切换波长。例如,检测0.3mm间距的焊点时,系统切换至短波长蓝光(450nm),增强金属表面的反射对比度,使虚焊缺陷清晰可见;而检测塑封料表面的划伤时,则采用长波长红外光(850nm),利用其穿透性捕捉皮下损伤。

  • 斜射光路:在载台下方布置可调节角度的LED阵列,使光线以45°斜射至产品表面。这种设计可增强立体结构的成像对比度,尤其适用于检测晶片倾斜、金线拱高等三维缺陷。例如,在检测晶片倾斜时,斜射光会在晶片边缘产生明暗分界线,系统通过分析分界线的位置与角度,可精准计算晶片与基板的夹角,误判率低于0.1%。

算法升级:基于几何特征的缺陷识别
EMC封装的缺陷形态复杂多样,传统规则算法难以覆盖所有场景。标谱AOI引入了基于几何特征的缺陷识别模型,该模型通过提取图像中的边缘、角点、纹理等特征,构建产品的“数字孪生”,再通过比对实际图像与标准模型的差异,识别缺陷类型。例如,在检测金线偏移时,系统会先定位金线的起点(焊盘)与终点(晶片引脚),再计算金线中心线的偏移量;若偏移量超过5μm,则判定为缺陷。这种“特征驱动”的检测方式,较传统阈值算法的适应性提升了3倍,可识别出0.2mm级的微小偏移。

产线应用:从检测到优化的闭环控制
标谱AOI的EMC检测方案已广泛应用于功率器件、传感器、汽车电子等领域。某IGBT模块厂商反馈,引入该设备后,产品直通率从85%提升至92%,因焊点虚焊导致的失效问题减少了70%。更关键的是,系统生成的缺陷分布图可指导工艺优化——若某批次产品频繁出现晶片倾斜缺陷,则可推断固晶工序的真空吸嘴压力不足,需调整参数;而若金线偏移集中于特定焊盘,则可能因焊盘设计不合理导致,需修改基板布局。这种“检测-分析-优化”的闭环控制模式,使产线良品率持续提升,同时降低了质量成本。