硅通孔（TSV）与晶圆内部隐裂穿透检测工业视觉解决方案
发布时间：
2026-08-27 15:01
来源：
北京清源润泽视觉科技有限公司技术部
3D封装中的硅通孔(TSV)和晶圆内部隐裂是肉眼和可见光相机无法检测的内部缺陷，直接影响芯片可靠性和良率。短波红外光可穿透硅材料，实现晶圆内部结构的无损检测。清源润泽基于清源润泽短波红外相机，为半导体厂商提供TSV填充质量和晶圆内部隐裂的穿透检测方案。
一、行业核心痛点
- 可见光无法穿透硅片，TSV填充空洞、晶圆内部隐裂等内部缺陷完全不可见
- 传统X射线检测设备昂贵、有辐射、检测速度慢，不适合在线全检
- 普通短波红外相机分辨率低、噪点大，微小TSV缺陷无法识别
- 晶圆检测对均匀性要求高，普通SWIR相机响应不均匀导致误判
- 在线检测要求高帧率，普通SWIR相机帧率低无法满足产线节拍
二、清源润泽视觉解决方案
采用清源润泽 Atlas10 ASX053S-WC短波红外相机，搭载Sony IMX992 InGaAs传感器，520万像素高分辨率，119.6fps高速采集，400-1700nm宽波段覆盖，利用1100nm以上红外光对硅材料的穿透特性，实现TSV填充空洞和晶圆内部隐裂的无损穿透检测。
2.1 核心硬件选型与技术参数
Atlas10 ASX053S-WC短波红外相机：Sony IMX992 InGaAs传感器，520万像素2560×2048，3.45µm像元，全局快门，119.6fps，400-1700nm波段响应，10GigE M12接口，C接口，传感器主动光学校准
Atlas SWIR ATP013-WC制冷型：Sony IMX990 InGaAs(with TEC)，130万像素1280×1024，5µm，全局快门，84.9fps，TEC半导体制冷低噪声，GigE M12，适合对噪点要求极高的精密检测
Triton2 TRT053S-WC高性价比SWIR：Sony IMX992 InGaAs，520万像素2560×2048，3.45µm，全局快门，49.4fps，2.5GigE M12，IP67可升级，适合量产在线检测
短波红外光源：1150nm/1300nm/1550nm多波段LED/卤素光源，针对硅材料穿透深度优化，背光/同轴光多种照明方案
2.2 关键技术实现细节
- Sony IMX992 InGaAs传感器在400-1700nm宽波段保持高量子效率，1100-1700nm波段可穿透500-700µm厚硅片，实现晶圆内部结构可视化
- 520万像素2560×2048高分辨率，3.45µm小像元，可分辨直径5µm的TSV填充空洞和微裂纹，检测灵敏度远高于普通SWIR相机
- 119.6fps高速采集配合10GigE大带宽，8英寸晶圆全检时间<3秒，满足在线量产节拍要求
- 全局快门确保晶圆运动过程中无运动模糊，可在传送带上动态检测，无需停片
- ATP013-WC制冷型采用TEC半导体制冷，传感器温度可降至-10℃以下，暗电流降低一个数量级，微小缺陷信噪比提升3倍以上
- 传感器主动光学校准确保全视场响应均匀性>98%，避免因响应不均导致的缺陷误判，检测一致性高
短波红外穿透成像检测晶圆内部TSV和隐裂，硅材料在1100nm以上波段透明
三、方案核心优势
- InGaAs传感器400-1700nm宽波段，1100nm以上穿透硅片，内部缺陷无损检测
- 520万像素高分辨率+3.45µm小像元，5µm级微小TSV空洞和隐裂可识别
- 119.6fps高速+10GigE大带宽，8英寸晶圆全检<3秒，在线量产可用
- TEC制冷型暗电流降低10倍，微小缺陷信噪比提升3倍，检测可靠性高
- 全局快门动态检测，传送带上不停片检测，产线效率不降低
四、实施效果与客户收益
- TSV填充空洞检出率从0(可见光不可见)提升至99%，内部缺陷不再漏检
- 晶圆内部隐裂检测灵敏度达5µm，芯片可靠性风险提前排除
- 8英寸晶圆全检时间<3秒，比X射线检测快10倍以上，可实现在线全检
- 无辐射无损检测，设备成本远低于X射线，运维安全简便
- 全视场响应均匀>98%，缺陷误判率降低80%
北京清源润泽视觉科技有限公司成立于2018年，是国内深耕特种工业成像落地的技术型解决方案服务商，专注为高端工业客户解决常规视觉方案难以攻克的复杂场景检测难题。
我们的核心价值，不止于提供国际一线水准的工业成像硬件，更在于以客户真实场景痛点为出发点，将前沿的偏振、3D ToF、高速万兆、宽动态、多波段特种成像技术，与本土15年行业工程经验深度融合，为高端工业客户解决强反光、恶劣环境、高速运动、微观缺陷、明暗剧变等行业共性视觉难题。
我们始终以「方案落地」为核心。高品质工业成像硬件是我们解决方案中的核心载体，而定制化选型、场景化调试、算法适配、长期运维等全流程专业服务，才是我们为客户创造的核心价值。
企业定位：专注高难度场景的工业视觉解决方案服务商
企业愿景：以特种成像技术为核心，做中国工业领域最懂场景的视觉解决方案服务商。用专业的技术与落地的服务，帮助制造企业解决最棘手的视觉检测难题，助力工业智能化升级。
联系工业相机专家 冯总 手机：13910835946（微信同号）
