【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及集成電路封裝加工，具體是指一種主控芯片引線鍵合工藝。
技術(shù)介紹
1、在集成電路制造過程中，芯片的內(nèi)部電路與外界之間需要通過金屬線來進(jìn)行連接，這些金屬線被稱為引線，主控芯片引線鍵合工藝是集成電路封裝過程中的關(guān)鍵步驟之一，主要利用焊接引線將芯片內(nèi)部電路與外部電路(通常是pcb或其它基板)進(jìn)行電連接。
2、在焊接引線過程中，引線應(yīng)該充分潤濕焊接表面并與之形成均勻的接觸，以確保形成牢固的焊接連接，如果焊點(diǎn)未完全潤濕或出現(xiàn)空隙，就會造成焊接接觸不良，形成虛焊，而虛焊會導(dǎo)致電連接不可靠、機(jī)械強(qiáng)度低以及導(dǎo)致故障等問題，目前導(dǎo)致虛焊的問題主要原因有鍵合機(jī)焊接參數(shù)如功率、時(shí)間、壓力設(shè)置出錯(cuò)、被焊器件在焊接過程中出現(xiàn)晃動等，會存在導(dǎo)致虛焊問題發(fā)生的原因不易找到的問題；因此，亟需一種可盡快找到問題所在的主控芯片引線鍵合工藝。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了解決上述
技術(shù)介紹
中提到的虛焊原因不易找到的問題，本專利技術(shù)提供了一種主控芯片引線鍵合工藝，本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案如下：
2、一種主控芯片引線鍵合工藝，包括以下步驟：
3、s1：前期準(zhǔn)備；包括基板準(zhǔn)備、引線材料準(zhǔn)備、焊絲裝載以及鍵合機(jī)設(shè)置校準(zhǔn)；
4、s2：引線定位；鍵合機(jī)使用機(jī)器視覺系統(tǒng)自動識別和定位引線位置；
5、s3：焊接引腳；鍵合機(jī)器通過熱壓頭對焊絲進(jìn)行熱壓接合，施加適當(dāng)?shù)膲毫蜏囟仁购附z引腳形成牢固的接合；
6、s4：劈刀運(yùn)動；鍵合機(jī)拉起劈刀使焊絲拉高，并形成一定弧形
7、s5：焊接焊盤；焊絲的開放端被帶到封裝基板的焊盤位置，鍵合機(jī)會再次施加壓力和熱能，使得焊絲與焊盤形成牢固的接合；
8、s6：檢驗(yàn)與測試；檢查每個(gè)引線鍵合的位置和質(zhì)量，測試引線的電氣連接；
9、所述工藝步驟中采用引線鍵合工藝監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行全程實(shí)時(shí)監(jiān)控，所述引線鍵合工藝監(jiān)控系統(tǒng)包括實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊、數(shù)據(jù)信息預(yù)處理模塊以及模型判別模塊；所述實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊用于對鍵合過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，判斷當(dāng)前工藝過程是否出現(xiàn)虛焊問題，所述數(shù)據(jù)信息預(yù)處理模塊用于對判斷為虛焊的圖像信息進(jìn)行預(yù)處理，得出焊點(diǎn)的寬度、形狀以及顏色數(shù)據(jù)，所述模型判別模塊用于建立cnn模型對虛焊問題的出現(xiàn)原因進(jìn)行分析。
10、進(jìn)一步地，所述實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊包括實(shí)時(shí)溫度數(shù)據(jù)收集單元、圖像處理單元、熱量分析單元、熱量特征提取單元、異常判別單元以及問題定位單元；所述實(shí)時(shí)溫度數(shù)據(jù)收集單元輸出端與所述圖像處理單元輸入端單向連接，所述圖像處理單元輸出端與所述熱量分析單元輸入端單向連接，所述熱量分析單元輸出端與所述熱量特征提取單元輸入端單向連接，所述熱量特征提取單元輸出端與所述異常判別單元輸入端單向連接，所述異常判別單元輸出端與所述問題定位單元輸入端單向連接。
11、所述實(shí)時(shí)溫度數(shù)據(jù)收集單元用于收集紅外熱像儀捕獲的包含焊點(diǎn)區(qū)域熱量分布情況的圖像數(shù)據(jù)；
12、所述圖像處理單元用于對采集到的圖像進(jìn)行增強(qiáng)處理，以提高圖像的清晰度和對比度，并轉(zhuǎn)換為可分析的熱圖；
13、所述熱量分析單元用于使用圖像處理軟件對焊點(diǎn)區(qū)域的熱量分布進(jìn)行分析，這包括計(jì)算焊點(diǎn)周圍區(qū)域的溫度均值、標(biāo)準(zhǔn)差；
14、所述熱量特征提取單元用于從熱圖中提取特征，包括溫度分布的均勻性、溫度梯度的變化；
15、所述異常判別單元用于利用提取的特征進(jìn)行異常檢測，異常通常表現(xiàn)為與正常情況不同的熱量分布模式、特征；
16、所述問題定位單元用于對熱圖異常的圖像進(jìn)行校準(zhǔn)和校正，并對異常區(qū)域進(jìn)行標(biāo)記，再進(jìn)行區(qū)域分割。
17、進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)信息預(yù)處理模塊包括圖像信息收集單元、邊緣檢測單元、尺寸測量單元、焊點(diǎn)模型建立單元、顏色識別標(biāo)記單元以及信息標(biāo)注單元；
18、所述圖像信息收集單元輸出端與所述邊緣檢測單元及所述顏色識別標(biāo)記單元的輸入端單向連接，所述邊緣檢測單元輸出端與所述尺寸測量單元輸入端單向連接，所述尺寸測量單元輸出端與所述焊點(diǎn)模型建立單元輸入端單向連接，所述顏色識別標(biāo)記單元以及所述焊點(diǎn)模型建立單元的輸出端與所述信息標(biāo)注單元輸入端單向連接，所述信息標(biāo)注單元輸出端與所述模型判別模塊。
19、所述圖像信息收集單元用于使用光學(xué)顯微鏡獲取焊點(diǎn)的高清圖像，并進(jìn)行預(yù)處理；
20、所述邊緣檢測單元用于采用sobel算子通過計(jì)算圖像灰度值的梯度來確定焊點(diǎn)邊緣的位置；
21、所述尺寸測量單元用于對描邊后的焊點(diǎn)進(jìn)行尺寸測量；
22、所述焊點(diǎn)模型建立單元用于根據(jù)測量的尺寸進(jìn)行焊點(diǎn)的三維建模；
23、所述顏色識別標(biāo)記單元用于通過訪問圖像中每個(gè)像素的rgb值來獲取顏色信息，提取黑色的像素，用于識別黑色的焊點(diǎn)；
24、所述信息標(biāo)注單元用于對焊點(diǎn)圖片進(jìn)行焊點(diǎn)信息標(biāo)注，包括焊點(diǎn)寬度、形狀以及焊點(diǎn)表面顏色。
25、進(jìn)一步地，所述模型判別模塊包括數(shù)據(jù)訓(xùn)練集單元、數(shù)據(jù)預(yù)處理單元、模型處理單元、損失函數(shù)配置單元、模型評估調(diào)整單元以及人工交互單元；
26、所述數(shù)據(jù)預(yù)處理單元輸入端與所述數(shù)據(jù)訓(xùn)練集單元以及所述數(shù)據(jù)信息預(yù)處理模塊的輸出端單向連接，所述數(shù)據(jù)預(yù)處理單元輸出端與所述模型處理單元輸入端單向連接，所述模型處理單元輸出端與所述損失函數(shù)配置單元以及所述人機(jī)交互單元輸入端單向連接，所述損失函數(shù)配置單元輸出端與所述模型評估調(diào)整單元輸入端單向連接，所述模型評估調(diào)整單元輸出端與所述模型處理單元輸入端單向連接。
27、所述數(shù)據(jù)訓(xùn)練集單元用于收集足夠多的焊點(diǎn)樣本，便于對cnn模型進(jìn)行訓(xùn)練；
28、所述數(shù)據(jù)預(yù)處理單元用于對訓(xùn)練集以及測試集的焊點(diǎn)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理；
29、所述模型處理單元用于建立cnn模型，并利用cnn模型對焊點(diǎn)圖片進(jìn)行分析，根據(jù)焊點(diǎn)尺寸、顏色以及形狀判斷虛焊出現(xiàn)的原因是否為鍵合機(jī)的功率、時(shí)間和壓力設(shè)置錯(cuò)誤以及鍵合過程是否出現(xiàn)晃動；
30、所述損失函數(shù)配置單元用于使用帶softmax激活函數(shù)的交叉熵?fù)p失函數(shù)，通過反向傳播算法有效地優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的權(quán)重，使得模型在訓(xùn)練過程中能夠逐步收斂到正確的分類決策；
31、所述模型評估調(diào)整單元用于評估模型的性能并調(diào)優(yōu)，通過計(jì)算指標(biāo)來衡量模型在識別焊點(diǎn)問題的表現(xiàn)，并根據(jù)評估結(jié)果對模型進(jìn)行調(diào)優(yōu)；
32、所述人機(jī)交互單元用于根據(jù)模型的預(yù)測或決策，生成合適的響應(yīng)輸出，即將模型的輸出反饋給用戶。
33、本專利技術(shù)一種主控芯片引線鍵合工藝的有益效果如下：通過設(shè)置紅外熱像儀實(shí)時(shí)監(jiān)控鍵合過程，判斷焊點(diǎn)溫度是否有異常，當(dāng)出現(xiàn)異常則使用光學(xué)顯微鏡對異常焊點(diǎn)進(jìn)行信息特征提取，并通過cnn模型對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，判斷虛焊原因的方式，解決了目前虛焊原因溯源麻煩的問題，實(shí)現(xiàn)根據(jù)焊點(diǎn)特征可判斷出絕大部分虛焊起因的效果，且具有持續(xù)優(yōu)化參數(shù)設(shè)置，逐步改進(jìn)生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)點(diǎn)。
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1.一種主控芯片引線鍵合工藝，其特征在于：包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種主控芯片引線鍵合工藝，其特征在于：所述實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊包括實(shí)時(shí)溫度數(shù)據(jù)收集單元、圖像處理單元、熱量分析單元、熱量特征提取單元、異常判別單元以及問題定位單元；所述實(shí)時(shí)溫度數(shù)據(jù)收集單元輸出端與所述圖像處理單元輸入端單向連接，所述圖像處理單元輸出端與所述熱量分析單元輸入端單向連接，所述熱量分析單元輸出端與所述熱量特征提取單元輸入端單向連接，所述熱量特征提取單元輸出端與所述異常判別單元輸入端單向連接，所述異常判別單元輸出端與所述問題定位單元輸入端單向連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種主控芯片引線鍵合工藝，其特征在于：所述實(shí)時(shí)溫度數(shù)據(jù)收集單元用于收集紅外熱像儀捕獲的包含焊點(diǎn)區(qū)域熱量分布情況的圖像數(shù)據(jù)；
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種主控芯片引線鍵合工藝，其特征在于：所述數(shù)據(jù)信息預(yù)處理模塊包括圖像信息收集單元、邊緣檢測單元、尺寸測量單元、焊點(diǎn)模型建立單元、顏色識別標(biāo)記單元以及信息標(biāo)注單元；
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種主控芯片引線鍵合工藝，其特征在于：所述圖像信息
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種主控芯片引線鍵合工藝，其特征在于：所述模型判別模塊包括數(shù)據(jù)訓(xùn)練集單元、數(shù)據(jù)預(yù)處理單元、模型處理單元、損失函數(shù)配置單元、模型評估調(diào)整單元以及人工交互單元；
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種主控芯片引線鍵合工藝，其特征在于：所述數(shù)據(jù)訓(xùn)練集單元用于收集足夠多的焊點(diǎn)樣本，便于對CNN模型進(jìn)行訓(xùn)練；
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種主控芯片引線鍵合工藝，其特征在于：包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種主控芯片引線鍵合工藝，其特征在于：所述實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊包括實(shí)時(shí)溫度數(shù)據(jù)收集單元、圖像處理單元、熱量分析單元、熱量特征提取單元、異常判別單元以及問題定位單元；所述實(shí)時(shí)溫度數(shù)據(jù)收集單元輸出端與所述圖像處理單元輸入端單向連接，所述圖像處理單元輸出端與所述熱量分析單元輸入端單向連接，所述熱量分析單元輸出端與所述熱量特征提取單元輸入端單向連接，所述熱量特征提取單元輸出端與所述異常判別單元輸入端單向連接，所述異常判別單元輸出端與所述問題定位單元輸入端單向連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種主控芯片引線鍵合工藝，其特征在于：所述實(shí)時(shí)溫度數(shù)據(jù)收集單元用于收集紅外熱像儀捕獲的包含焊點(diǎn)區(qū)域熱量分布情況的圖...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李錦光，何婉婷，趙春伴，
申請(專利權(quán))人：廣東全芯半導(dǎo)體有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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