前沿应用 | LMI 3D线共焦传感器助力半导体检测（一）

半导体生产需要复杂的制造工序，包括机械加工，光刻和化学处理等，加工过程中芯片均在由纯半导体材料制成的晶圆上制成，一般采用硅片，也可根据实际应用选用各种化合物半导体材料。FocalSpec® 3D 线共焦传感器为整个工艺中的各个阶段提供一站式的检测解决方案，实现卓越产品质量和优化产能。

晶圆尺寸、平面度和缺陷检测

晶圆根据指定特性被分为不同的级别。FocalSpec® 3D线共焦传感器可高速扫描和检测晶圆的尺寸，厚度和平面度，并完成高精度的缺陷检测。晶圆抛光垫对化学机械抛光（CMP）工艺中的平衡起着重要作用。抛光垫随着时间流逝会开始出现磨损，需要作为生产线机器监控维护协议的一环进行定期检查。FocalSpec® 3D线共焦传感器被应用于扫描晶圆垫表面，在3D高度图中识别出可能标志着磨损区域的变化值。

切割是一种晶粒单切技术，先通过加工工具（例如Saw Blade）对晶圆或基板进行部分切割，随后通过“切穿”工艺将晶圆沿着切割线彻底切开，将其分成一个个独立的Die。

激光划片/切割完成后，FocalSpec® 3D 线共焦传感器用于测量晶圆切割的凹槽精度，比如凹槽深度以及切缝宽度，同时预防晶圆崩边等缺陷的产生。从而使每个硅片制成更多可用的Die，并确保最高的质量和处理速度，以达到最高的产能。

装配和IC测试阶段的BGA和PGA位置、高度和半径检测

BGA（球栅阵列式封装）芯片是采用表面贴装技术进行高密度连接的典型集成电路芯片。随着半导体生产中BGA引脚数的增加，引脚高度，直径，偏移和漏焊检测具有重要意义。使用FocalSpec® 3D线共焦传感器进行测量，获取球高，球径和球位置等尺寸信息，可检测直径低于50μm球体。

PGA（插针网格阵列封装）由这种技术封装的芯片内外有多个方阵形的插针，每个方阵形插针沿芯片的四周间隔一定距离排列，根据管脚数目的多少，可以围成2～5圈。FocalSpec可精确检测PGA针脚高度以及位置度，确保后续插拔过程中不会接触不良，且规避因位置偏移导致针脚损坏等缺陷的发生。

PCB基板和BGA封装在热膨胀系数的差异会由于弯曲（热应力）或延展并振动，导致焊点断裂。FocalSpec® 3D线共焦传感器可在焊接前准确测量和检测接头位置的平面度和高度，减少后续焊接完成后焊点断裂的可能。

芯片粘接工艺中的银浆厚度和气泡缺陷检测
芯片粘合剂例如导电银浆，将芯片粘合到芯片承载，基板或模腔，还可在芯片和封装间实现导热和/或导电，这会在实际操作中会影响到设备性能。

Focalspec® 3D线共焦传感器可精确测量每个Lead frame区域中涂覆银浆的面积占比及银胶高度（即厚度），生成基本的3D形状数据，用于对胶路进行精确的体积测量和基于形状的缺陷检测，例如气泡以及厚度不良。另外，可用于扫描从不透明到半透明到透明的各种粘合剂。