CN112447537A - 检测系统以及检测方法 - Google Patents

Abstract

一种检测系统以及检测方法。检测系统包含一待测装置、一第一摄像装置以及一处理器。待测装置包含至少一晶片、一第一金线以及一第二金线。第一金线以及第二金线设置于该至少一晶片上。第一摄像装置对待测装置进行拍摄以产生多张影像。处理器依据所述多张影像产生待测装置的多个三维影像。处理器依据所述多个三维影像判断第一金线与第二金线之间的距离。借此，可解决因光轴方向遮蔽而无法检测多层金线之间是否过于接近的问题。

Description

检测系统以及检测方法

技术领域

本揭示中所述实施例内容是有关于一种检测技术，特别关于一种可应用于半导体检测的检测系统以及检测方法。

背景技术

在晶片封装过程中通常会注入封装胶。由于封装胶具有粘滞性，可能会使得过于接近的两金线接触而发生短路。另外，随着半导体技术的发展，越来越多的晶片堆叠。这也会使得任意两相邻金线过于接近易发生短路的机率变高。在目前技术中，仅能针对单层的金线进行检测。然而，如何检测多层的金线是否过于接近，亦是本领域重要的议题之一。

发明内容

本揭示的一些实施方式是关于一种检测系统。检测系统包含一待测装置、一第一摄像装置以及一处理器。待测装置包含至少一晶片、一第一金线以及一第二金线。第一金线以及第二金线设置于该至少一晶片上。第一摄像装置对待测装置进行拍摄以产生多张影像。处理器依据所述多张影像产生待测装置的多个三维影像。处理器依据所述多个三维影像判断第一金线与第二金线之间的距离。

在一些实施例中，处理器控制第一摄像装置沿一方向移动，以使第一摄像装置分别在该方向上的多个位置对待测装置进行拍摄以产生所述多张影像。处理器基于一聚焦测距演算法使用所述多张影像产生所述多个三维影像。

在一些实施例中，该至少一晶片设置于一电路板上。该方向与电路板的延伸平面垂直。

在一些实施例中，第一摄像装置包含一镜头组件以及一影像感测器。镜头组件搭配影像感测器设置。检测系统还包含一光源以及一狭缝。狭缝搭配光源设置以使一照射光的照射范围落于镜头组件的景深范围。

在一些实施例中，检测系统还包含一第二摄像装置。处理器控制第一摄像装置以及第二摄像装置同步地移动，以使第一摄像装置以及第二摄像装置对待测装置进行拍摄。第二镜头组件的聚焦位置与第一镜头组件的聚焦位置相同。

在一些实施例中，第一摄像装置包含一镜头组件以及一影像感测器。镜头组件搭配影像感测器设置。镜头组件包含一第一反射镜以及一第二反射镜。当第一金线位于镜头组件的景深范围时，来自第一金线的反射光依序被第二反射镜以及第一反射镜反射后被影像感测器接收。来自第二金线的反射光被镜头组件内的一吸光材料吸收。

在一些实施例中，第一金线以及第二金线分别设置于两晶片上。

本揭示的一些实施方式是关于一种检测方法。检测方法包含：通过一摄像装置对一待测装置进行拍摄以产生多张影像，其中待测装置包含至少一晶片、一第一金线以及一第二金线，第一金线以及第二金线设置于该至少一晶片上；通过一处理器依据所述多张影像产生待测装置的多个三维影像；以及通过处理器依据所述多个三维影像判断第一金线与第二金线之间的距离。

在一些实施例中，通过处理器产生所述多个三维影像的步骤包含：通过处理器基于一聚焦测距演算法使用所述多张影像产生所述多个三维影像。

在一些实施例中，通过摄像装置产生所述多张影像的步骤包含：通过处理器控制摄像装置沿一方向移动，以使摄像装置分别在该方向上的多个位置对待测装置进行拍摄以产生所述多张影像。

综上所述，通过本揭示中的检测系统以及检测方法，可解决因光轴方向遮蔽而无法检测多层金线之间是否过于接近的问题。

附图说明

为让本揭示的上述和其他目的、特征、优点与实施例能够更明显易懂，所附附图的说明如下：

图1A是依照本揭示一些实施例所绘示一检测系统的示意图；

图1B是图1A的待测装置以及摄像装置的上视图；

图1C是图1A的检测系统的操作示意图；

图1D是图1A的检测系统的操作示意图；

图2是依照本揭示一些实施例所绘示一检测系统的示意图；

图3是依照本揭示一些实施例所绘示一检测系统的示意图；

图4是依照本揭示一些实施例所绘示一检测系统的示意图；

图5A是依照本揭示一些实施例所绘示一检测系统的操作示意图；

图5B是依照本揭示一些实施例所绘示一检测系统的操作示意图；

图5C是依照本揭示一些实施例所绘示一反射镜的示意图；以及

图6是依照本揭示一些实施例所绘示的一检测方法的流程图。

【符号说明】

100、200、300、400、500：检测系统

120：待测装置

122、124：晶片

126：电路板

140、180：摄像装置

142、182、542：镜头组件

144、184：影像感测器

160：处理器

301：光源

302：狭缝

600：检测方法

M1、M2：反射镜

L1、L2：镜组

S602、S604、S606：步骤

W1、W2：金线

X、Y、Z：方向

具体实施方式

下文是举实施例配合所附附图作详细说明，但所提供的实施例并非用以限制本揭示所涵盖的范围，而结构操作的描述非用以限制其执行的顺序，任何由元件重新组合的结构，所产生具有均等功效的装置，皆为本揭示所涵盖的范围。此外，附图仅以说明为目的，并未依照原尺寸作图。为使便于理解，下述说明中相同元件或相似元件将以相同的符号标示来说明。

在本文中所使用的用词“耦接”亦可指“电性耦接”，且用词“连接”亦可指“电性连接”。“耦接”及“连接”亦可指二个或多个元件相互配合或相互互动。

请参考图1A。图1A是依照本揭示一些实施例所绘示一检测系统100的示意图。图1A绘示出检测系统100的前视图。如图1A所示，检测系统100包含待测装置120、摄像装置140以及处理器160。处理器160耦接摄像装置140。在一些实施例中，处理器160用以控制摄像装置140对待测装置120进行检测。图1B是图1A的待测装置120以及摄像装置140的上视图。为了画面简洁以及易于了解，图1B未绘示出处理器160。

在一些实施例中，待测装置120包含晶片122、下层金线W1、上层金线W2以及电路板126。下层金线W1以及上层金线W2设置于晶片122上。晶片122设置于电路板126上。具体而言，下层金线W1以及上层金线W2的一端连接晶片122，而下层金线W1以及上层金线W2的另一端连接电路板126。以图1A示例而言，电路板126的延伸平面为XY平面。

在一些实施例中，摄像装置140包含镜头组件142以及影像感测器144。镜头组件142搭配影像感测器144设置。在一些实施例中，镜头组件142包含一镜筒以及至少一光学元件(例如：凸透镜或反射镜)。摄像装置140用以对待测装置120进行拍摄。在一些实施例中，摄像装置140是以光学显微镜实现，但本揭示不以此为限。摄像装置140具有光轴，光轴方向例如为方向Z。光轴方向(方向Z)与电路板126的延伸平面(XY平面)垂直。

在一些实施例中，处理器160包含控制电路(图未示)以及处理电路(图未示)。处理器160的控制电路用以控制摄像装置140沿光轴方向(方向Z)移动，且控制摄像装置140对待测装置120进行拍摄以产生多张影像。处理器160的处理电路依据所述多张影像产生待测装置120的多个三维影像，且依据这些三维影像得知所有金线的位置。如此，便可判断任两金线之间的距离。在一些实施例中，摄像装置140可配置于移动机构装置上，而处理器160的控制电路可控制移动机构装置以使摄像装置140移动。

具体而言，处理器160会控制摄像装置140沿光轴方向(方向Z)移动。每次移动例如1微米。每次移动，处理器160都会控制摄像装置140对待测装置120进行拍摄。据此，假设摄像装置140移动了1000次，将会产生1000张影像。接着，处理器160可采用例如聚焦测距(depth from focus；DFF)演算法对这些影像进行运算以产生待测装置120的多个三维影像。据此，处理器160便可透过这些三维影像得知所有金线的位置，进而判断任两金线之间的距离。在一些实施例中，任一个三维影像可区分为多个感兴趣区域(region ofinterest；ROI)。处理器160可逐一分析各感兴趣区域中任两金线之间的距离。在一些实施例中，当两金线的距离等于小于20微米时，代表这两条金线过于接近而易发生短路的情况。

在上述实施例中，即使上层金线W2在光轴方向(方向Z)上有遮蔽到下层金线W1(如图1B所示)，检测系统100仍可检测多层金线(下层金线W1以及上层金线W2)之间是否过于接近。

需特别说明的是，检测系统100的光源可为漫射光。此漫射光可为可见光或不可见光。而影像感测器144则搭配光源选用。另外，镜头组件142的口径可设计为足以接收到下层金线W1的光线信息。

上述待测装置120中金线的数量仅为示例的目的，各种适用的数量皆在本揭示的范围内。举例而言，待测装置120可包含超过两条金线。

请参考图1C以及图1D。图1C以及图1D是图1A的检测系统100的操作示意图。为了易于了解，图1C以及图1D绘示出检测系统100的左侧视图。如前所述，处理器160会控制摄像装置140在光轴方向(方向Z)上移动，以使摄像装置140在光轴方向(方向Z)上的不同位置对待测装置120进行拍摄，以产生多张影像。举例而言，图1C的摄像装置140在较低的位置对待测装置120进行拍摄，而图1D的摄像装置140在较高的位置对待测装置120进行拍摄。

请参考图2。图2是依照本揭示一些实施例所绘示一检测系统200的示意图。图2绘示出检测系统200的前视图。图2的检测系统200与图1A的检测系统100之间的不同处在于，图2的检测系统200包含多个堆叠设置的晶片，例如：晶片122以及晶片124。下层金线W1设置于晶片122上。上层金线W2设置于晶片124上。具体而言，下层金线W1的一端连接晶片122且下层金线W1的另一端连接电路板126。上层金线W2的一端连接晶片124且上层金线W2的另一端连接电路板126。图2的检测系统200与图1A的检测系统100具有相似的运作，故于此不再赘述。

上述晶片的数量仅为示例的目的，各种适用的数量皆在本揭示的范围内。举例而言，检测系统200可包含超过两个堆叠设置的晶片。

请参考图3。图3是依照本揭示一些实施例所绘示一检测系统300的示意图。图3的检测系统300与图1A的检测系统100之间的不同处在于，检测系统300还包含光源301以及狭缝302。狭缝302搭配光源301设置。举例而言，狭缝302设置于光源301的出光侧。狭缝302用以限制光源301的照射光的照射范围，以使穿过狭缝302的照射光的照射范围落于镜头组件142的景深范围(depth of focus；DOF)。以图3示例而言，当镜头组件142的景深范围为下层金线W1周围的区域时，穿过狭缝302的照射光的照射范围亦为下层金线W1周围的区域。如此，可避免位于景深范围外的金线(例如：上层金线W2)干扰影像品质。图3的检测系统300与图1A的检测系统100具有相似的运作，故于此不再赘述。

请参考图4。图4是依照本揭示一些实施例所绘示一检测系统400的示意图。图4的检测系统400与图1A的检测系统100之间的不同处在于，检测系统400还包含摄像装置180。摄像装置180包含镜头组件182以及影像感测器184。镜头组件182搭配影像感测器184设置。在一些实施例中，摄像装置180的光轴方向与摄像装置140的光轴方向之间形成一夹角，并使镜头组件182的聚焦位置相同于镜头组件142的聚焦位置。处理器160控制摄像装置140以及摄像装置180同步地移动，以使摄像装置140以及摄像装置180皆对待测装置120进行拍摄。摄像装置180所拍摄的影像可用来补偿摄像装置140所拍摄的影像。以图4示例而言，当镜头组件142的聚焦位置为下层金线W1周围的区域时，摄像装置140所拍摄的影像可能会受到上层金线W2的干扰。而摄像装置180所拍摄的影像并不会受到上层金线W2的干扰。因此，摄像装置180所拍摄的影像可用来补偿摄像装置140所拍摄的影像。如此，处理器160可得到具有较佳影像品质的影像。

上述摄像装置的数量仅为示例的目的，各种适用的数量皆在本揭示的范围内。举例而言，检测系统400可包含三个或超过三个摄像装置。

请参考图5A以及图5B。图5A以及图5B是依照本揭示一些实施例所绘示一检测系统500的操作示意图。图5A的检测系统500与图1A的检测系统100之间的不同处在于，图5A的镜头组件542包含反射镜M1以及反射镜M2。请参考图5C。图5C是依照本揭示一些实施例所绘示反射镜M2的示意图。在一些实施例中，反射镜M2为环绕镜筒筒壁设置且中央部分为中空的反射镜。另外，镜头组件542靠近晶片M1的一侧设置有镜组L1，且镜头组件542与影像感测器144之间设置有镜组L2。在一些实施例中，镜组L1以及镜组L2分别以一凸透镜实现，但本揭示不以此为限。镜组L1以及镜组L2的各种实现方式皆在本揭示的范围内。以图5A示例而言，当下层金线W1位于镜头组件542的景深范围时，来自下层金线W1的反射光从反射镜M1以外的部分进入镜头组件542。通过镜组L1的配置，来自下层金线W1的反射光经过镜组L1后会变成平行光。此平行光依序被反射镜M2以及反射镜M1所反射。接着，反射后的光线经过镜组L2后会被影像感测器144接收。另外，通过光学元件的配置，上层金线W2的反射光在进入镜头组件542后为非平行光。此非平行光会被镜头组件542内的吸光材料所吸收。如此，可避免上层金线W2干扰影像品质。相似地，以图5B示例而言，当处理器160控制摄像装置140上移使得上层金线W2位于镜头组件542的景深范围时，来自上层金线W2的反射光从反射镜M1以外的部分进入镜头组件542，如图5B所示。通过光学元件的配置，来自上层金线W2的反射光经过镜组L1后会变成平行光。此平行光依序被反射镜M2以及反射镜M1所反射。接着，反射后的光线经过镜组L2会被影像感测器144接收。如前所述，摄像装置140在不同位置拍摄到影像后，处理器160可依据所述多张影像产生待测装置120的多个三维影像且依据这些三维影像得知所有金线的位置。图5A以及图5B的检测系统500与图1C以及图1D的检测系统100具有相似的运作，故于此不再赘述。

请参考图6。图6是依照本揭示一些实施例所绘示的检测方法600的流程图。检测方法600包含步骤S602、步骤S604以及步骤S606。在一些实施例中，检测方法600被应用于图1A的检测系统100中，但本揭示不以此为限。为了易于理解，检测方法600将搭配第1A-1D图进行讨论。

在步骤S602中，通过摄像装置140对待测装置120进行拍摄以产生多张影像。在一些实施例中，处理器160会控制摄像装置140沿光轴方向(方向Z)移动，以使摄像装置140分别在光轴方向(方向Z)上的不同位置对待测装置120进行拍摄以产生对应于不同位置的多张影像。

在步骤S604中，通过处理器160依据所述多张影像产生待测装置120的多个三维影像。在一些实施例中，处理器160采用聚焦测距演算法对摄像装置140所拍摄的所述多张影像进行运算以产生待测装置120的所述多个三维影像。

在步骤S606中，通过处理器160依据所述多个三维影像判断下层金线W1与上层金线W2之间的距离。在一些实施例中，当待测装置120的所述多个三维影像被建构出来后，任一个三维影像可区分为多个感兴趣区域。处理器160会逐一分析各感兴趣区域，以判断各感兴趣区域中任两金线之间的距离。

上述检测方法600的叙述包含示例性的操作，但检测方法600的这些操作不必依所显示的顺序被执行。检测方法600的这些操作的顺序得以被变更，或者这些操作得以在适当的情况下被同时执行、部分同时执行或部分省略，皆在本揭示的实施例的精神与范围内。

值得注意的是，在一些实施例中，检测方法600亦可实作为一计算机程序。计算机程序储存于记忆体中。当计算机程序被图1A中的处理器160、一电子装置或一计算机所执行时，此执行装置执行检测方法600。计算机程序可被储存于一非暂态计算机可读取记录媒体，例如一只读记忆体、一快闪记忆体、一软盘、一硬盘、一光盘、一快闪盘、一随身盘、一磁带、一可从网络读取的数据库，或任何本揭示内容所属技术领域中具通常知识者所能想到具有相同功能的记录媒体。

综上所述，通过本揭示中的检测系统以及检测方法，可解决因光轴方向遮蔽而无法检测多层金线之间是否过于接近的问题。

虽然本揭示已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本揭示，任何本领域具通常知识者，在不脱离本揭示的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本揭示的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种检测系统，其特征在于，包含：

一待测装置，包含至少一晶片、一第一金线以及一第二金线，其中该第一金线以及该第二金线设置于该至少一晶片上；

一第一摄像装置，对该待测装置进行拍摄以产生多张影像；以及

一处理器，依据所述多张影像产生该待测装置的多个三维影像，且该处理器依据所述多个三维影像判断该第一金线与该第二金线之间的距离。

2.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，其中该处理器控制该第一摄像装置沿一方向移动，以使该第一摄像装置分别在该方向上的多个位置对待测装置进行拍摄以产生所述多张影像，且该处理器基于一聚焦测距演算法使用所述多张影像产生所述多个三维影像。

3.根据权利要求2所述的检测系统，其特征在于，其中该至少一晶片设置于一电路板上，且该方向与该电路板的延伸平面垂直。

4.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，其中该第一摄像装置包含一镜头组件以及一影像感测器，且该镜头组件搭配该影像感测器设置，其中该检测系统还包含一光源以及一狭缝，且该狭缝搭配该光源设置以使一照射光的照射范围落于该镜头组件的景深范围。

5.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，还包含：

一第二摄像装置，该处理器控制该第一摄像装置以及该第二摄像装置同步地移动，以使该第一摄像装置以及该第二摄像装置对该待测装置进行拍摄，其中该第二镜头组件的聚焦位置与该第一镜头组件的聚焦位置相同。

6.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，其中该第一摄像装置包含一镜头组件以及一影像感测器，且该镜头组件搭配该影像感测器设置，其中该镜头组件包含一第一反射镜以及一第二反射镜，当该第一金线位于该镜头组件的景深范围时，来自该第一金线的反射光依序被该第二反射镜以及该第一反射镜反射后被该影像感测器接收，且来自该第二金线的反射光被该镜头组件内的一吸光材料吸收。

7.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，其中该第一金线以及该第二金线分别设置于两晶片上。

8.一种检测方法，其特征在于，包含：

通过一摄像装置对一待测装置进行拍摄以产生多张影像，其中该待测装置包含至少一晶片、一第一金线以及一第二金线，且该第一金线以及该第二金线设置于该至少一晶片上；

通过一处理器依据所述多张影像产生该待测装置的多个三维影像；以及

通过该处理器依据所述多个三维影像判断该第一金线与该第二金线之间的距离。

9.根据权利要求8所述的检测方法，其特征在于，其中通过该处理器产生所述多个三维影像的步骤包含：

通过该处理器基于一聚焦测距演算法使用所述多张影像产生所述多个三维影像。

10.根据权利要求8所述的检测方法，其特征在于，其中通过该摄像装置产生所述多张影像的步骤包含：

通过该处理器控制该摄像装置沿一方向移动，以使该摄像装置分别在该方向上的多个位置对该待测装置进行拍摄以产生所述多张影像。

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