【技術實現步驟摘要】
本公開涉及芯片量測技術，尤其是一種光學三角量測系統。
技術介紹
1、隨著半導體芯片產品的封裝技術由二維向三維發展，出現了采用凸塊制造技術(bumping)實現的新型芯片與基底電氣互聯的方式。凸塊制造技術是在芯片表面制作金屬凸塊(bump)提供芯片與電氣互連的“點”接口，目前已廣泛應用于倒裝(fc)、晶圓級封裝(wlp)、芯片級封裝(csp)、三維立體封裝(3d)等先進封裝。
2、隨著半導體工藝制程越來越小，構成芯片的原始晶圓上的凸塊高度也越來越小，目前已經存在2um的凸塊尺寸。目前，可通過光學三角量測系統，實現對不同尺寸凸塊的量測。相關技術中，光學三角量測系統主要由線光源、遠心鏡頭和相機組成，遠心鏡頭和相機通過接口連接稱為成像系統，成像系統和線光源的安裝受光學照明方式影響，一般采用反射式三角量測系統，即線光源和成像系統對稱式分布。
3、在實現本公開的過程中，本公開的專利技術人通過研究發現，隨著半導體工藝的發展，晶圓的類型繁多，不同類型晶圓上的凸塊存在高低疏密等各種情況，相關技術中，光學三角量測系統中的線光源與水平軸的之間的角度固定，受凸塊間距和成像景深制約，無法適用于對不同類型晶圓上凸塊的測量。
技術實現思路
1、本公開實施例提供一種光學三角量測系統，以實現對不同類型晶圓上凸塊的測量。
2、本公開實施例提供的一種光學三角量測系統，包括照明系統、成像系統、運動系統和控制系統，其中，所述照明系統包括線光源，所述成像系統包括相機以及與所述相機連接的第二
3、所述照明系統和所述成像系統分別與所述運動系統連接；
4、所述控制系統與所述運動系統通信連接，用于控制所述運動系統運動以帶動所述照明系統和所述成像系統運動，使所述照明系統的入射角和所述成像系統的反射角分別達到預先確定的目標入射角，所述線光源發射的光線以所述目標入射角入射至待測物后，以所述目標入射角反射至所述成像系統中，由所述成像系統采集圖像用于測量所述待測物。
5、可選地，在本公開任一實施例中，所述照明系統還包括與所述線光源連接的第一遠心鏡頭；所述運動系統包括：第一弧形導軌、第一角度驅動機構和第一光軸驅動機構；所述照明系統滑動連接于所述第一弧形導軌上，所述第一角度驅動機構與所述照明系統傳動連接，用于驅動所述照明系統在所述第一弧形導軌上滑動以調節所述照明系統光軸的角度；所述第一光軸驅動機構與所述第一遠心鏡頭傳動連接，用于驅動所述第一遠心鏡頭沿光軸方向運動；
6、第二弧形導軌、第二角度驅動機構和第二光軸驅動機構；所述成像系統滑動連接于所述第二弧形導軌上，所述第二角度驅動機構與所述成像系統傳動連接，用于驅動所述成像系統在所述第二弧形導軌上滑動以調節所述成像系統光軸的角度；所述第二光軸驅動機構與所述第二遠心鏡頭傳動連接，用于驅動所述第二遠心鏡頭沿光軸方向運動；
7、所述控制系統分別與第一角度驅動機構、第一光軸驅動機構、第二角度驅動機構和第二光軸驅動機構通信連接。
8、可選地，在本公開任一實施例中，所述運動系統還包括用于固定所述第一遠心鏡頭的第一鏡頭固定件和用于固定所述第二遠心鏡頭的第二鏡頭固定件，所述第一遠心鏡頭通過所述第一光軸驅動機構與所述第一鏡頭固定件連接，所述第二遠心鏡頭通過所述第二光軸驅動機構與所述第二鏡頭固定件連接；所述第一鏡頭固定件通過所述第一角度驅動機構與所述第一弧形導軌連接，所述第二鏡頭固定件通過所述第二角度驅動機構與所述第二弧形導軌連接。
9、可選地，在本公開任一實施例中，所述光學三角量測系統還包括與所述運動系統連接的對稱連接件，所述對稱連接件包括：主支架，一端分別與所述主支架的底端橫板連接、可繞與所述主支架的底端橫板連接的一端旋轉的第一轉動桿和第二轉動桿，所述第一轉動桿的另一端與所述第一鏡頭固定件固定連接，所述第二轉動桿的另一端與所述第二鏡頭固定件固定連接。
10、可選地，在本公開任一實施例中，所述主支架與所述第一弧形導軌和所述第二弧形導軌相對固定設置。
11、可選地，在本公開任一實施例中，所述光學三角量測系統還包括監視系統；
12、所述監視系統包括：設置于所述主支架的主桿上的距離傳感器，以及與所述距離傳感器通信連接的測距示數表，所述距離傳感器和所述測距示數表中至少之一與所述控制系統通信連接；
13、所述距離傳感器，用于測量所述距離傳感器的出光口到所述主支架的底端橫板之間的第一距離、所述第一轉動桿垂直于所述主支架的底端橫板時到所述距離傳感器的出光口之間的第二距離、所述第二轉動桿垂直于所述主支架的底端橫板時到所述距離傳感器的出光口之間的第三距離、所述第一轉動桿繞與所述主支架的底端橫板連接端旋轉到某一角度時到所述距離傳感器的出光口之間的第四距離、以及所述第二轉動桿繞與所述主支架的底端橫板連接端旋轉到某一角度時到所述距離傳感器的出光口之間的第五距離，并將測量得到的距離數據發送給所述測距示數表顯示；
14、所述距離傳感器和所述測距示數表中至少之一，用于將所述距離數據發送給所述控制系統。
15、可選地，在本公開任一實施例中，所述控制系統還與所述線光源和所述相機中至少之一通信連接。
16、可選地，在本公開任一實施例中，所述控制系統包括控制器和顯示模塊。
17、可選地，在本公開任一實施例中，還包括用于放置樣品的樣品臺，所述樣品臺與所述控制系統通信連接，所述控制系統用于控制樣品臺以預設掃描步距、按照預設掃描方向進行反向移動，以使光學三角量測系統按照所述預設掃描方向、以所述設掃描步距對所述樣品進行掃描。
18、可選地，在本公開任一實施例中，所述運動系統中的驅動機構包括驅動電機或驅動氣缸。
19、基于本公開實施例，提供了一種測量角度可調的光學三角量測系統實現方案，光學三角量測系統包括照明系統、成像系統、運動系統和控制系統，照明系統包括線光源，成像系統包括相機以及與相機連接的第二遠心鏡頭，照明系統和成像系統分別與運動系統連接，控制系統與運動系統通信連接，通過控制運動系統運動以帶動照明系統和成像系統運動，使照明系統的入射角和成像系統的反射角分別達到預先確定的目標入射角，線光源發射的光線以目標入射角入射至待測物后，以目標入射角反射至成像系統中，由成像系統采集圖像用于測量待測物，基于本公開實施例的結構，能夠實現測量角度的調整和對不同尺寸待測物高度的測量，能夠適用于對不同類型晶圓上凸塊的測量，從而能滿足各種類型晶圓上凸塊的測量需求，相對于相關技術測量角度固定的傳統光學三角量測系統，不需要對光機件進行拆卸和重新組裝即可改變測量角度、實現對不同尺寸、間距的凸塊的量測，避免了對光機件進行拆卸和重新組裝工作和所需時間，提高了測量效率，拓寬了測量范圍。
20、下面通過附圖和實施例，對本公開的技術方案做進一步的詳細描述。
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1.一種光學三角量測系統，其特征在于，包括照明系統、成像系統、運動系統和控制系統，其中，所述照明系統包括線光源，所述成像系統包括相機以及與所述相機連接的第二遠心鏡頭；
2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述照明系統還包括與所述線光源連接的第一遠心鏡頭；
3.根據權利要求2所述的系統，其特征在于，所述運動系統還包括用于固定所述第一遠心鏡頭的第一鏡頭固定件和用于固定所述第二遠心鏡頭的第二鏡頭固定件，所述第一遠心鏡頭通過所述第一光軸驅動機構與所述第一鏡頭固定件連接，所述第二遠心鏡頭通過所述第二光軸驅動機構與所述第二鏡頭固定件連接；所述第一鏡頭固定件通過所述第一角度驅動機構與所述第一弧形導軌連接，所述第二鏡頭固定件通過所述第二角度驅動機構與所述第二弧形導軌連接。
4.根據權利要求3所述的系統，其特征在于，所述光學三角量測系統還包括與所述運動系統連接的對稱連接件，所述對稱連接件包括：主支架，一端分別與所述主支架的底端橫板連接、可繞與所述主支架的底端橫板連接的一端旋轉的第一轉動桿和第二轉動桿，所述第一轉動桿的另一端與所述第一鏡頭固定件固定連接，所述
5.根據權利要求4所述的系統，其特征在于，所述主支架與所述第一弧形導軌和所述第二弧形導軌相對固定設置。
6.根據權利要求4所述的系統，其特征在于，所述光學三角量測系統還包括監視系統；
7.根據權利要求1-6任一所述的系統，其特征在于，所述控制系統還與所述線光源和所述相機中至少之一通信連接。
8.根據權利要求1-6任一所述的系統，其特征在于，所述控制系統包括控制器和顯示模塊。
9.根據權利要求1-6任一所述的系統，其特征在于，還包括用于放置樣品的樣品臺，所述樣品臺與所述控制系統通信連接，所述控制系統用于控制樣品臺以預設掃描步距、按照預設掃描方向進行反向移動，以使光學三角量測系統按照所述預設掃描方向、以所述設掃描步距對所述樣品進行掃描。
10.根據權利要求2-6任一所述的系統，其特征在于，所述運動系統中的驅動機構包括驅動電機或驅動氣缸。
...【技術特征摘要】
1.一種光學三角量測系統，其特征在于，包括照明系統、成像系統、運動系統和控制系統，其中，所述照明系統包括線光源，所述成像系統包括相機以及與所述相機連接的第二遠心鏡頭；
2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述照明系統還包括與所述線光源連接的第一遠心鏡頭；
3.根據權利要求2所述的系統，其特征在于，所述運動系統還包括用于固定所述第一遠心鏡頭的第一鏡頭固定件和用于固定所述第二遠心鏡頭的第二鏡頭固定件，所述第一遠心鏡頭通過所述第一光軸驅動機構與所述第一鏡頭固定件連接，所述第二遠心鏡頭通過所述第二光軸驅動機構與所述第二鏡頭固定件連接；所述第一鏡頭固定件通過所述第一角度驅動機構與所述第一弧形導軌連接，所述第二鏡頭固定件通過所述第二角度驅動機構與所述第二弧形導軌連接。
4.根據權利要求3所述的系統，其特征在于，所述光學三角量測系統還包括與所述運動系統連接的對稱連接件，所述對稱連接件包括：主支架，一端分別與所述主支架的底端橫板連接、可繞與所述主支架的底端橫板連接的一端旋轉的第一轉動桿和第二...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李承遠，李夢夢，李金，
申請(專利權)人：長川科技蘇州有限公司，
類型：新型
國別省市：
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