[发明专利]一种基于激光全息成像技术的芯片外观缺陷检测方法

说明书

本发明公开了一种基于激光全息成像技术的芯片外观缺陷检测方法，改善了现有技术中芯片外观缺陷检测存在检测效率低。该发明含有以下步骤，步骤1，启动激光器，形成全息图，图像采集模块接收全息图并送入图像处理模块；步骤2，对全息图进行数值变换获取数字全息图，通过图像处理重构三维形貌；步骤3，根据支持向量机的分类结果，判断芯片是否异常；步骤4，如果判断结果为异常，并联连杆机器人剔除有缺陷的芯片，结果为正常，则结束进去下一个芯片的测试。该技术解决了人工判断主观标准变化导致的质量不稳定问题，降低了检测成本，提高了检测效率。

技术领域

本发明涉及芯片封装外观缺陷的检测领域，特别是涉及一种基于激光全息成像技术的芯片外观缺陷检测方法。

背景技术

半导体芯片广泛应用于各个领域，成为经济发展、国家信息安全发展的重中之重。出厂的半导体芯片不可避免地在芯片外观表面产生各类缺陷，直接影响到芯片的运行效能及寿命。传统的芯片外观缺陷检测采用手工测量和人眼观察识别的方法，人工检测易产生视觉疲劳，导致误检误判，并且人工检测需投入大量人力物力。因此，要不断推进芯片外观缺陷检测技术的发展。目前提出的解决方案大多数需要采集待检芯片的二维图像信号，再经过复杂的机器视觉算法处理得到检测结果，并且三维的产品被投影为二维图像时，深度和不可见部分的信息就会丢失，造成可能的检测结果错误。

现有技术中的芯片外观缺陷检测存在检测效率低，无法满足高速生产的要求，并且容易造成漏检和误检，同时随着芯片体积的微型化，传统的检测方式无法实现。因此，现阶段需要设计一种芯片外观缺陷检测系统，来解决上述问题。

发明内容

本发明改善了现有技术中芯片外观缺陷检测存在检测效率低，无法满足高速生产的问题，提供一种检测效率低，容易满足高速生产的基于激光全息成像技术的芯片外观缺陷检测方法。

本发明的技术解决方案是，提供一种具有以下步骤的基于激光全息成像技术的芯片外观缺陷检测方法：含有以下步骤，

步骤1，启动激光器，形成全息图，图像采集模块接收全息图并送入图像处理模块；

步骤2，对全息图进行数值变换获取数字全息图，通过图像处理重构三维形貌；

步骤3，根据支持向量机的分类结果，判断芯片是否异常；

步骤4，如果判断结果为异常，并联连杆机器人剔除有缺陷的芯片，结果为正常，则结束进去下一个芯片的测试。

优选地，所述步骤1中的激光器为He-Ne激光器，通过输入的He-Ne激光经过偏振分光镜PBS分成两束，一束激光经过扩束准直系统BE1扩束准直之后穿过物体形成物光；另一束激光通过扩束准直系统BE2 扩束准直之后作为参考光，物光和参考光经过分光镜BS之后，在CCD靶面处产生干涉条纹形成全息图，由图像探测与采集模块进行数据采集并由图像采集卡将其传入图像处理模块，

照射到CCD靶面处的物光波的复振幅分布为：

照射到CCD靶面处的参考光波的复振幅分布为：

o(x,y)和r(x,y)分别表示物光和参考光的强度分布，和分别表示物光和参考光的相位分布，到达CCD靶面处干涉条纹的总光场为：

，所述CCD靶面尺寸为L_x×L_y，像元大小为Δx，Δy，像素数为N_x＝L_x/Δx，N_y＝L_y/Δy，则CCD靶面上记录的离散全息图表示为：

优选地，所述步骤2中的全息图被读入计算机后，计算机的运算单元根据菲涅尔衍射积分的原理在CPU 中模拟光学衍射过程，对全息图进行数字再现，主要包括以下三步，