[发明专利]一种半导体凸点快速三维形貌扫描测试系统

说明书

本发明公开一种半导体凸点快速三维形貌扫描测试系统，属于集成电路封装检测技术领域。所述半导体凸点快速三维形貌扫描测试系统包括施力装置和压电感应装置；所述施力装置用于吸住待测封装体并对其施加压力；所述压电感应装置位于所述封装体底部并与其接触，用于检测所述封装体的微凸点。本发明结构简单，可以实时给出微凸点三维形貌以及共面性相关数据，速度快并且精度高，适合半导体集成电路凸点三维形貌和共面性检测使用。

技术领域

本发明涉及集成电路封装检测技术领域，特别涉及一种半导体凸点快速三维形貌扫描测试系统。

背景技术

压电陶瓷材料具有压电效应，是一种能够将机械能和电能互相转换的信息功能陶瓷材料。压电陶瓷在机械应力作用下，会引起内部正负电荷中心相对位移而发生极化，导致材料两端表面出现符号相反的束缚电荷。压电陶瓷的这一特性通常用压电应变常数d₃₃来表示：d₃₃＝△t/U(m/V)，其中U是施加在压电陶瓷片两面电压，△t是陶瓷片在厚度方向的形变。利用压电陶瓷这种力电耦合效应可以制造很多不同类型的传感器，如超声换能器、水声换能器、电声换能器、引燃引爆装置和压电陀螺等。

在半导体集成电路领域，为了满足电子产品小型化、高传输速率和高带宽的性能需求，芯片封装凸点尺寸变得越来越小，密度越来越高，而芯片封装凸点的三维形貌和共面性好坏关系着微系统组装电性是否有效互连，所以如何快速有效的检测封装凸点的共面性显得尤为重要。

目前，封装凸点的共面性检测均使用光学检测系统。利用光学三维成像对所有凸点挨个进行三维成像，提取出凸点高度，然后判断所有凸点高度是否满足后续组装要求。由于不能同时对所有凸点同时成像，因此光学三维成像检测效率低，并且光学系统造价高昂。

申请号为201610223751.9的发明专利公开了一种球栅阵列封装元器件焊球共面性检测系统，像光学三维成像检测一样，这个系统只能针对单颗球进行逐个检验，检验效率低；另外，球栅阵列的锡球大小一般在60μm以上，节距在100μm以上，也不满足半导体集成电路高带宽、高传输速率的发展要求。那么针对凸点直径在60μm以下，节距在100μm以下的高密度微凸点的共面性快速成像检测成为一个难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种半导体凸点快速三维形貌扫描测试系统，以解决传统的光学三维成像共面性检测效率低，并且光学系统造价高昂的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种半导体凸点快速三维形貌扫描测试系统，包括：

施力装置，用于吸住待测封装体并对其施加压力；

压电感应装置，位于所述封装体底部并与其接触，用于检测所述封装体的微凸点。

可选的，所述施力装置包括依次相连的施力模块、传力弹簧和真空吸盘；其中，

所述真空吸盘用于吸住所述封装体；

通过所述施力模块施加压力使所述封装体与所述压电感应装置接触；并且施加的压力在1mN以上。

可选的，所述封装体包括基体和生长在所述基体上的微凸点；其中，

所述微凸点包括锡球阵列、铜柱和锡银；

所述基体包括硅基和树脂圆片。

可选的，所述压电感应装置包括依次设置的软垫、压电陶瓷和信息处理系统；

所述软垫用于标定每个微凸点的位置坐标，所述软垫表面设有二维像素点网格阵列；

所述压电陶瓷将感应到的压力信号传送至所述信息处理系统；

所述信息处理系统将压力信号转变为数字信号。

可选的，单个网格的长和宽都大于0.1μm。