塑封芯片内部空洞与分层检测工业视觉解决方案

发布时间：

2026-08-27 15:15

来源：

北京清源润泽视觉科技有限公司技术部

塑封芯片(如QFP、BGA、QFN)在模塑过程中可能产生内部空洞，以及在温度循环后出现芯片与塑封料之间的分层(Delamination)，这些内部缺陷是芯片早期失效的主要原因。传统检测依赖超声波扫描(SAM)，速度慢、成本高。清源润泽基于清源润泽短波红外相机，利用红外光对环氧塑封料的穿透特性，实现塑封芯片内部空洞与分层的快速无损检测。

一、行业核心痛点

塑封芯片内部空洞和分层位于封装体内部，可见光完全不可见
超声波扫描(SAM)检测速度慢(每颗数秒)、设备昂贵，无法在线全检
X射线对低密度塑封料和空气界面对比度低，微小空洞和分层难以识别
塑封料厚度不均导致红外透射光强变化大，普通SWIR相机动态范围不足
芯片表面有印字和引脚，背景复杂，缺陷信号容易被淹没

二、清源润泽视觉解决方案

采用清源润泽 Atlas SWIR ATP013-WC TEC制冷型短波红外相机，Sony IMX990 InGaAs传感器带TEC半导体制冷，低噪声高灵敏度，利用1300-1550nm红外光穿透环氧塑封料，内部空洞和分层因折射率差异在透射图像中呈现明显对比度，实现高速无损检测。

2.1 核心硬件选型与技术参数

Atlas SWIR ATP013-WC制冷型：Sony IMX990 InGaAs(with TEC)，130万像素1280×1024，5µm像元，全局快门，84.9fps，TEC半导体制冷低噪声，400-1700nm波段，GigE M12，C接口

Triton2 TRT053S-WC高分辨率SWIR：Sony IMX992 InGaAs，520万像素2560×2048，3.45µm，全局快门，49.4fps，2.5GigE M12，适合大尺寸芯片高分辨率检测

Atlas10 ASX053S-WC高速SWIR：Sony IMX992 InGaAs，520万像素2560×2048，全局快门，119.6fps，10GigE M12，高速在线检测

短波红外透射光源：1300nm/1450nm/1550nm高功率均匀背光，针对环氧塑封料穿透波长优化，频闪同步

2.2 关键技术实现细节

IMX990 InGaAs传感器在1300-1550nm波段量子效率>70%，该波段可穿透1-2mm厚环氧塑封料，内部空洞(空气折射率1.0)和分层(界面间隙)因折射率差异呈现清晰暗斑
TEC半导体制冷将传感器温度降至-10℃以下，暗电流降低一个数量级，微小空洞和分层的信噪比提升3倍以上，检测灵敏度显著提高
84.9fps全局快门高速采集，单颗芯片检测时间<0.5秒，比SAM检测快10倍以上，可实现在线全检
5µm像元(ATP013)或3.45µm像元(TRT053S)高分辨率，可识别直径20µm以上的内部空洞和微米级分层间隙
全局快门确保芯片在传送带上运动时无运动模糊，动态检测不停片，产线效率不降低
多波长(1300nm/1450nm/1550nm)成像可区分不同深度的缺陷，因为不同波长穿透深度不同，实现缺陷深度定位