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CN106248695B - 用于线连接的缺陷分析的检查系统和方法 - Google Patents

用于线连接的缺陷分析的检查系统和方法 Download PDF

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CN106248695B CN201610407255.9A CN201610407255A CN106248695B CN 106248695 B CN106248695 B CN 106248695B CN 201610407255 A CN201610407255 A CN 201610407255A CN 106248695 B CN106248695 B CN 106248695B
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Abstract

本发明涉及一种用于产品(12)的基板(13)与半导体部件(15，16)之间的线连接(11)的缺陷分析的检查系统(10)，检查系统包括第一投影装置(24)、线扫描相机(28)以及处理装置，第一投影装置具有至少一个狭缝投影元件(25)，狭缝投影元件能够将光隙(33)投影至线连接的线(21，22)上，通过线扫描相机在垂直于，优选地正交于基板表面(14)延伸的线扫描相机的检测平面(39)中可检测通过线反射的光隙的光，通过处理装置从线扫描相机的多个线扫描图像信息可导出产品的分析图像信息，其中狭缝投影元件关于线扫描相机以光隙可被投影至产品上以在检测平面内延伸的方式布置，检查系统包括第二投影装置，第二投影装置具有至少一个照明元件(27)，照明元件能够将漫射光投影至产品上，通过线扫描相机在检测平面中可检测通过产品反射的漫射光的光。

Description

用于线连接的缺陷分析的检查系统和方法
技术领域
本发明涉及一种用于产品的基板与半导体部件之间的线连接的缺陷分析的检查系统和方法，检查系统包括第一投影装置、线扫描相机以及处理装置，第一投影装置具有至少一个狭缝投影元件，狭缝投影元件能够将光隙投影至线连接的线上，通过线扫描相机在垂直于，优选地正交于基板表面延伸的线扫描相机的检测平面中可检测通过线反射的光隙的光，通过处理装置从线扫描相机的多个线扫描图像信息可导出产品的分析图像信息。
背景技术
利用上述的检查系统以及利用用于线连接的缺陷分析的方法，针对可能的缺陷分析通过所谓的线键合产生的线连接和键合。半导体部件可为集成电路，如芯片，或分立式半导体部件，如晶体管或发光二极管，半导体部件通过线或键合线连接至基板的端面。通过从现有技术充分了解的方法(如TC、TS或US焊接)，基板的端面可被连接至半导体部件的端面。所用的线通常由金、铝、银或铜制成，且可具有10-500微米的直径。所谓的细线具有10-20微米的直径且允许端面的窄结构以及由此的尤其高的封装密度。然而，当通过线键合产生此种线连接时，可能发生缺陷，如相邻线接触或线端未与端面接触。因此，针对缺陷光分析相应的产品及线连接。
从现有技术已知方法，其中通过视频相机拍摄基板与半导体部件之间的线连接的图像并对图像进行处理。照亮待被分析的产品，并对视频相机捕捉的图像信息进行处理以识别各个线连接并针对缺陷分析图像信息。例如，已知线连接由矩阵相机分别处理，在基板上的多个线连接和半导体部件的情况下，这是相对耗时的且因此是高成本的。此外，已知通过线扫描相机在一次通过中完全地扫描具有半导体部件和各个线连接的基板。在此情况下，利用来自两个方向上的斜入射光照亮产品上的线扫描相机的检测区域，每个方向平行于线扫描相机的长度方向。这样，应该可以避免来自线连接的线或半导体部件的阴影，正如在使用单个入射光的情况下发生的那些阴影。由于阴影，在重叠线连接的情况下，仅使用入射光是不合适的。
然而，为了实现尤其可靠的测量结果，可能地也为了检测不同类型的缺陷，在用于缺陷分析的已知方法中，仍需要在检查系统处进行产品的多次通过或扫描。在多次通过的情况下，关于采集的图像信息的图像处理的问题是可靠地识别各个线连接并可能地将图像信息彼此相关联。由于因此所需的在检查系统处的产品的通过以及采集的数据的量，这是相当耗时的，且因此伴随着高成本。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供允许可靠且快速的缺陷分析的用于线连接的缺陷分析的检查系统和方法。
通过具有下述特征的检查系统以及具有下述特征的方法实现此目的。
根据本发明的用于产品的基板与半导体部件之间的线连接的缺陷分析的检查系统包括：第一投影装置、线扫描相机以及处理装置。第一投影装置具有至少一个狭缝投影元件，狭缝投影元件能够将光隙投影至线连接的线上，通过线扫描相机在垂直于，优选地正交于基板表面延伸的线扫描相机的检测平面中可检测通过线反射的光隙的光，通过处理装置从线扫描相机的多个线扫描图像信息可导出产品的分析图像信息，其中，狭缝投影元件关于线扫描相机以光隙可被投影至产品上以在检测平面中延伸的方式而被布置，检查系统包括第二投影装置，第二投影装置具有至少一个照明元件，照明元件能够将漫射光投影至产品上，通过线扫描相机在检测平面中可检测通过产品反射的漫射光的光。
特别地，因为光隙可被投影至线上以在检测平面中延伸，可从斜上方基本仅在检测平面中照亮位于检测平面中的线，即，以光隙作为入射光。线扫描相机因此也聚焦于线，这意味着可以很好地检测到线。这样，在分析图像信息的后续图像处理中显著地改进线的检测并避免误差变得可能。在处理装置中将线扫描相机的多个一维线扫描图像信息组合或放在一起，以形成二维分析图像信息。因此，利用检查系统，通过关于检查系统移动产品，可通过线扫描相机扫描产品。光隙优选地关于基板或半导体部件垂直地延伸，且至少在光隙的横切面的纵向方向上定向或准直光隙。通过因此改进的线连接的检测，产品在低至一次的通过或扫描中经受可靠的缺陷分析变得可能。
此外，通过照明元件，漫射且同质的光可被投影至产品上，线扫描相机能够在检测平面中捕捉漫射光的反射光。这样，通过处理装置，通过图像处理确定半导体部件在基板上的位置以及线连接或线的相对位置变得可能。此外，通过光隙的定向光，利用漫射光也可照亮可能的阴影，且因此捕捉并检测到该可能的阴影。利用检查系统，在产品的各次通过中通过照明元件或第二投影装置可利用漫射光照亮产品，或在仅一次通过中也可和光隙的投影一起照亮产品。
可选地，除了原始的线扫描相机之外，可应用接触图像传感器(CIS)或面扫描相机，其中，与线扫描相机的情况一样，使用仅一个或一些线。
可垂直于产品的运动的方向布置线扫描相机，然后检测平面平行或垂直于线延伸。这样，在线扫描相机的单个捕捉中或在线扫描相机的线扫描图像信息中大体完整地或至少部分地检测线变得可能。因此，在此情况下，当产品通过检查系统时，垂直于产品的运动的方向布置待被检查的线。在此情况下，例如，可以提供产品关于线扫描相机与线或线连接的长度对准。例如，如果产品并不仅具有平行的线连接，还具有90度偏移的线连接，那么还可提供，产品关于线扫描相机在相应调整的对准处在检查系统中的两次通过。
可关于线扫描相机平行地布置狭缝投影元件，且狭缝投影元件可具有布置在产品与线扫描相机之间的检测平面内的部分透明镜，且通过部分透明镜，光隙可被偏转至检测平面中。因此，通过部分透明镜或半透明镜，光隙被耦合至检测平面中，且线扫描相机因此在相同的平面中观察产品或基板表面。这样，基板的表面可被照亮，然而线或键合线趋于显得昏暗，因为线的反射表面立即将光隙的光反射至另一方向。线的平行于线扫描相机及狭缝照明的区域仅为可将光隙的部分直接反射至线扫描相机的区域。然而，由于线通常桥接端面之间的距离，像弧一样，因此仅对狭缝照明的极其小的部分，直接反射是可能的。这意味着，除了通过照明元件获得的图像信息之外，可生成并获得线的负像。
可选地或额外地，可关于线扫描相机横向垂直地布置狭缝投影元件作为另一狭缝投影元件，且可以以半导体部件未被光隙照亮的方式将光隙投影至线上。在此情况下，可在线扫描相机的纵向端处布置狭缝投影元件。这样，也确保光隙在检测平面内延伸。还可从上方侧向地将光隙投影至线上。因此，光隙关于线扫描相机与线扫描相机平齐地延伸，并垂直或正交于运动的方向。光隙仅在检测平面内延伸且可因此被投影至相机的侧向旁边的产品上的事实提供不利用光隙照亮半导体部件，且若可以，也不照亮基板，而保持它们不发光的选项。由于这意味着至少半导体部件未被光隙照亮，在产品的分析图像信息及捕捉的图像中，半导体部件将基本根本不会显现或关于被光隙直接照亮的线以高对比度为明显昏暗的。
有利地，狭缝投影元件可具有至少一个筛选遮蔽件，该筛选遮蔽件用于为半导体部件，以及若适用，为基板阻隔光隙。光隙可关于产品的表面以锐角α被投影至线上。筛选遮蔽件因此允许限定光隙以便光隙仅射中线，或若适用，射中基板。可提供，狭缝投影元件关于产品的表面的高度和筛选遮蔽件的高度均为可调的。此外，狭缝投影元件可具有另一筛选遮蔽件，用于阻隔光隙与线扫描相机以便防止光隙的光落入线扫描相机。如果狭缝投影元件及筛选遮蔽件为可变地可调的，对于不同的产品，可调整检查系统和狭缝投影元件，使得检查系统可灵活地应用于这些产品。例如，当调整狭缝投影元件时，可以以光隙以角度α入射至线及基板上而不会可见地照亮半导体部件的方式布置筛选遮蔽件或狭缝投影元件本身。
狭缝投影元件可具有光学元件的集合、孔径光阑和/或光引导组件，且光隙可为准直的光隙。例如，光学元件可为一个或多个透镜或柱面透镜。孔径光阑可为狭缝状以匹配光隙的形状，然而也可想到其他孔径光阑和孔径光阑与光学元件的组合。此外，可提供光引导组件，其可由呈狭缝形的单个光引导件组成或由以狭缝形布置的多个光纤组成。例如，发光二极管可用作光源。例如，可提供用于将光耦合至光引导组件的发光二极管或串联布置的多个发光二极管。光引导组件的使用是尤其有利的，优点在于光源将以较大的距离布置且因此可在线扫描相机旁边和/或平行于线扫描相机的区域中并因此以简单可调或可定位的方式形成相当小的狭缝投影元件。
照明元件可具有弧形散光器，弧形散光器可关于线扫描相机横向平行地布置，并正交于产品的运动的方向。如果散光器为弧形，可尤其好地将散光器调整为线的形状，允许用于线扫描相机的捕捉的线的改进照明。此外，这也确保避免线或半导体部件的部件边缘的可能阴影，因为通过弧形散光器可从多侧照亮线和半导体部件。这也是特别有利的，尤其在存在多个重叠的线连接时，如在具有以高度偏移的端面的芯片上。散光器的弧形形状还允许散光器非常近地靠近待被分析的产品区域或半导体部件。如果产品或半导体部件已被安装在壳体中，或如果半导体部件已被安装在芯片封装中，通过将弧形散光器至少部分地移动至壳体内或将弧形散光器布置于其中，可使得漫射光紧挨着线连接。这样，也可以避免壳体的可能阴影。散光器还可设有光阑或孔径，其以基板或半导体基本未被点亮的方式实现。此外，可以实现弧形散光器或照明元件以便其是以这样的方式可调的：在检查系统上移动弧形散光器且在不同情况下将弧形散光器调整为待被检查的产品的几何形状。
此外，照明元件可具有平面散光器，且平面散光器可关于产品平行地布置。这样，可利用漫射光直接从上方，即关于产品或基板正交地，额外照亮产品或基板。借此，可获得其他独立信息。
照明元件可具有按照弧形和/或平面布置的光引导组件或发光二极管。例如，光引导组件可为单个光引导件或成束的光纤，通过发光二极管，光被耦合至成束的光纤中的每个。实质的方面在于，当使用光纤时，也可离实际的照明元件远程地布置光源，这使得照明元件紧凑且简单可调。取决于光引导组件或发光二极管的设计，可以仅与平面或弧形散光器(如散光板或膜)一起分别平面和/或弧形地使用它们。
照明元件和/或狭缝投影元件可发出在红、绿和蓝(RGB)、红外线(IR)和/或紫外线(UV)的波长范围中的光。因此，特别地，使用可见范围中的多色光(所谓的白光)用于照明变得可能。还可提供，随意选择光的颜色部分以混合特定的波长范围。例如，蓝光和黄光适于照明材料金，借此，通过线扫描相机将特别简单地可检测由金构成的线。取决于用于基板、用于半导体部件以及用于各个端面的材料，可实现高颜色对比度。同样，因此可在产品的单次通过中与产品相对于检查系统的运动同步地、或以串行时钟的方式彼此分离地操作照明元件和狭缝投影元件。还可想到，照明元件和/或狭缝投影元件具有偏振滤光器。
在检查系统的有利实施例中，通过线扫描相机可检测到基本色，且通过处理装置，从线扫描图像信息的颜色值可导出关于产品的表面的信息。因此，线扫描相机不仅可检测灰度值，还具有至少两行或三行平行的像素用于检测基本色：红、绿和蓝。特别地，如果利用不同的基本色照亮产品，可特别好地分开基本色，即可发生利用不同颜色的同时照明。此外，通过线扫描图像信息的颜色值，至少可导出关于产品的表面的信息。例如，所述信息可为材料信息或关于表面属性的信息。
优选地，第一投影装置可具有第二狭缝投影元件，第二投影装置可具有第二照明元件，且可关于线扫描相机同轴地布置第一和第二狭缝投影元件以及第一和第二照明元件。特别地，可因此特别快速地分析在它们周围接触的半导体，如芯片或裸晶粒，因为可同时地照亮半导体的两个平行的纵向边，其中每条边具有线连接。此外，关于线扫描相机的同轴布置导致线连接和产品的均匀照明。
检查系统还可具有另一线扫描相机，可平行于线扫描相机或第一线扫描相机布置该另一线扫描相机。平行地布置的另一线扫描相机因此允许检测线扫描图像信息并与第一线扫描相机同时地导出产品的分析图像信息。因此，另一线扫描相机具有另一检测平面，另一检测平面与检测平面或第一检测平面在待被分析的产品或线的区域中相交，这意味着，可不再正交于产品的表面或基板表面布置另一检测平面。例如，因此还可通过另一线扫描相机，通过三角测量确定线或半导体部件关于产品的表面或基板表面的高度信息。
此外，安全地检测重叠的线也变得可能。由于另一线扫描相机的平行捕捉，任意可能出现的阴影对于分析的结果具有少许重要性。
在根据本发明的使用检查系统的用于产品的基板与半导体部件之间的线连接的缺陷分析的方法中，检查系统包括第一投影装置、线扫描相机以及处理装置，第一投影装置具有至少一个狭缝投影元件，狭缝投影元件能够将光隙投影至线连接的线上，通过线扫描相机在垂直于，优选地正交于基板表面延伸的线扫描相机的检测平面中检测通过线反射的光隙的光，通过处理装置，从线扫描相机的多个线扫描图像信息导出产品的分析图像信息，其中光隙被投影至产品上以在检测平面内延伸，检查系统包括第二投影装置，第二投影装置具有至少一个照明元件，通过照明元件，漫射光被投影至产品上；通过线扫描相机检测平面中检测通过产品反射的漫射光的光。
关于根据本发明的方法的有益效果，参考根据本发明的检查系统的优点的描述。
通过处理装置，在产品的运动的方向上，可将偏移叠加至线扫描相机的多个线扫描图像信息上，且偏移可小于线扫描相机的物理图像分辨率。当通过检查系统扫描产品时，产品可在第一位置中被狭缝投影元件和/或照明元件照亮，且然后产品可被移动至相对于线扫描相机的第二位置以及后续位置，类似于第一位置检测线扫描图像信息。这样，可进行产品的整个表面或仅产品的线连接的扫描，产品或线连接因此可被投影装置完全照亮。可提供，第一位置与第二位置和后续位置之间的偏移遵循至少三分之一像素的重叠。如果线具有18微米的直径，那么例如，产品可以以2微米的步进从第一位置移动至各个后续位置，这意味着，可实现3-8微米的相应图像或分析图像信息的分辨率。这样，可获得全分辨率或分析图像信息，可能未检测到的图像区域低于线扫描相机的可能分辨率。此外，也可以在一次扫描中检测任意数量的n个彩色图像，n个彩色图像表示n种信息可能性。在此上下文中，作为待被检查的产品特征的函数，在照明水平、光色、照明角度以及照明技术方面，可相应地采取变型。
可关于线扫描相机在产品的X轴和/或Y轴的方向上移动产品一次，且可光扫描产品，并可获得与投影装置相关联的分析图像信息。取决于线连接的布置，可在X轴的方向上移动产品，且若必要时，随后关于线扫描相机在Y轴的方向上移动产品一次。这可成为可能，尤其在于投影装置和线扫描相机可被同步，同步允许分析图像信息被关联。这样，产品的缺陷分析可被限于产品的表面或线连接的一次扫描，且因此可被显著地缩短或简化。
此外，可在产品的Z轴的至少两个平面中光扫描产品。由于线连接或线通常以弧形直立地布置在产品的表面上，可能需要改变线扫描相机的焦点以完全地捕捉线或改变线扫描相机与产品之间的距离以实现线的完全清晰的图像。取决于线关于表面或在Z轴延伸的高度，可在Z轴的至少两个平面中扫描产品或涉及线连接的区域。
为了能够尽可能快速地进行产品或线连接的缺陷分析，可按照时序将投影装置的光束或光投影至产品上，且线扫描相机可与投影装置同步。例如，可在X轴的方向上将产品移动至线扫描相机之下，首先通过第一投影装置或狭缝投影元件，照亮产品的表面的检查区域，以在第一位置中检测线的几何位置，线扫描相机捕捉表面区域的图像信息。通过帧捕获器，可以由处理装置处理并存储图像信息。随后，可由第二投影装置或照明元件照亮表面区域，且可由线扫描相机登记并由处理装置处理相应的图像信息，如材料信息。在第二投影装置的情况下，也可提供，利用基本色红、绿和蓝中的光依次照亮表面区域，线扫描相机能够彼此分离地登记基本色。这意味着，对于第一位置的表面区域，可串行地登记一系列不同的图像信息。为此，将必须同步线扫描相机与投影装置。例如，如果通过第二投影装置将红光投影至产品上，可提供，由线扫描相机在投影的持续时间内登记红光。可选地，线扫描相机彼此分离地或一起登记基本色也是可能的，但图像信息与各个照明情况的关联总是可能的。特别地，如果对于一个位置，依次或串行地登记基本色，则可获得产品的全分辨率图像或分析信息。
通过处理装置，可从由线的表面反射的光束的分布获得线的高度信息和/或几何信息。可以以处理装置可从由产品或线的表面反射的狭缝投影元件的光隙的分布获得光隙在产品或线的表面上的相对位置的方式配置处理装置。例如，处理装置可基于光密度的正常分布从产品或线的反射图像获得线的几何信息。这样，可确定线的表面上的光密度的正常分布的密度函数的最大值或最大，同样，从中也可导出高度信息。可选地，也可以借助于平行于线扫描相机或第一线扫描相机布置的第二线扫描相机通过三角测量获得线的高度信息。
特别地，可提供，通过处理装置，在色调、亮度和/或饱和度的方面分析由产品反射的同质或漫射光的光。这样，处理装置可在色调、饱和度以及颜色空间中的值(HSV、HSL、HSB)的方面单独地分析分析图像信息或RGB颜色图像信息。特别地，图像信息也可用于分析材料类型及分布，因为不同的材料具有不同的H、S和V值。颜色空间可被选为待被分析的材料的函数，且RGB颜色空间可被用作基础。
因此，可通过处理装置，从第二投影装置获得的分析图像信息确定产品的材料和/或材料属性。
如果通过处理装置叠加并评估与投影装置相关联的分析图像信息，则可获得关于产品的材料和结构的其他信息。利用分析图像信息的组合，如在高动态范围图像(HDRI)的情况下，例如，可实现较高的对比度改进，还可分析产品的表面上的材料混合。特别地，可因此以组合的方式检查具有非常弱的对比度的表面。例如，利用不同的亮度或以不同的照明水平记录并通过处理装置的图像处理组合线连接的区域的至少两个分析图像记录。可选地，通过狭缝投影元件和照明元件可进行顺序的照明。在此情况下，在仅狭缝投影元件的照明下记录第一线扫描图像信息或分析图像信息，以及在仅照明元件的照明下记录第二线扫描图像信息或分析图像信息。随后通过图像处理组合各个分析图像信息。这样，不仅可识别线连接的位置，还可识别端面的位置。
此外，在缺陷分析的过程中，可通过处理装置比较分析图像信息与参考图像信息。产品或各个线连接的参考图像信息可包括产品的CAD数据和材料分布数据。通过图像处理可发生比较，且在不同的情况下可分别地单独分析用于产品的不同结构和线的布置的差异图像。此外，例如，可组合材料信息和高度信息以清楚地识别线。因此，参考图像信息可包括产品的所有几何数据、材料信息、部件信息以及高度信息。如果分析图像信息偏离参考图像信息，则可以信号通知缺陷。然而，例如，如果定义了允许线连接距参考位置的几何偏差的容差范围，则这并非绝对必须的。这样，只要避免了短路，相邻的线连接就可在容差范围内彼此靠近或彼此远离。差异图像的此检查因此需要分析图像信息与参考图像信息的清楚关联。然而，原则上，分析图像信息与参考图像信息的比较并非必须的。例如，如果各个线连接在定义的容差范围内彼此靠近，则对于缺陷分析，简单地检测各个线连接的位置并信号化缺陷已是足够的。
从反向引用装置权利要求的从属权利要求的特征描述中，本方法的其他有利实施例变得明显。
附图说明
下文中，将参考附图详细地解释本发明的优选实施例，其中：
图1在前视图中示出检查系统的实施例的示意图；
图2在前视图中示出检查系统的示意图；
图3在侧视图中示出检查系统的示意图；
图4在侧视图中示出检查系统的示意图；
图5在俯视图中示出检查系统的示意图；
图6示出照明元件的透视图；以及
图7示出狭缝投影元件的透视图。
附图标记
10 检查系统
11 线连接
12 产品
13 基板
14 表面
15 半导体部件
16 半导体部件
17 芯片
18 端面
19 端面
20 表面
21 线
22 线
23 壳体
24 第一投影装置
25 狭缝投影元件
26 第二投影装置
27 照明元件
28 线扫描相机
29 支持件
30 光引导组件
31 狭缝
32 孔径光阑
33 光隙
34 屏幕屏蔽件
35 壳体
36 散光器
37 塑料膜
38 箭头
39 检测平面
40 运动的路径
41 区域
42 分析区域
43 狭缝投影元件
44 棱镜组件
45 镜子
46 光隙
47 壳体
具体实施方式
图1-7的组合视图示出用于产品12的线连接11的缺陷分析的检查系统10。产品12包括基板13，在基板的表面14上，两个半导体部件15和16以一个在另一个之上的方式布置。半导体部件15和16形成芯片17。线连接11与连接端面18和19的线21和22一起形成在基板13的表面14上的端面18与芯片17或半导体部件15和16的表面20上的端面19之间。产品12已被插入壳体23中。
检查系统10包括：具有两个狭缝投影元件25的第一投影装置24、具有两个照明元件27的第二投影装置26、线扫描相机28以及用于处理通过线扫描相机28获得的线扫描图像信息的处理装置(未示出)。以线扫描相机28可登记基本色的方式配置线扫描相机28。为简单起见，图1和2彼此分离地分别示出第一投影装置24和第二投影装置26。
狭缝投影元件25具有具有光引导组件30的支持件29。光引导组件30由光纤组成，光纤成束地通向支持件29且以在此示出的狭缝31的形状布置。支持件29还形成用于形成光隙33的孔径光阑32。为此所需的光被耦合至光纤(未示出)。此外，筛选遮蔽件34被布置在支持件29上，其限定大体准直的光隙33。
照明元件27具有壳体35以及弧形散光器36。散光器36由塑料膜37形成。发光二极管(未示出)布置在壳体35内，且基本色(RGB)中的漫射同质光可由照明元件27经由散光器36照射至产品12上。
线扫描相机28布置在产品12之上，产品12可在箭头38的方向上相对于线扫描相机28移动。是产品12移动还是检查系统10移动基本上是不重要的。线扫描相机28形成检测平面39，检测平面正交于基板13的表面14延伸，但，原则上，检测平面还可垂直于表面14布置在其偏离中。沿着运动的路径40遍及检测平面39充分地移动产品12以便线扫描相机28可光扫描产品12。同轴于线扫描相机28布置狭缝投影元件25和照明元件27中的每个。通过狭缝投影元件25生成的光隙33仅在检测表面39内延伸且随后被叠加至检测表面39。通过狭缝投影元件25的布置并借助于筛选遮蔽件34以阻隔光隙33与芯片17且光隙33照亮线21和22以及部分基板13的方式布置并形成光隙33。为此，光隙33关于基板13的表面14以角度α投影至线21和22上。这意味着，芯片17未被光隙33照亮或仅被光隙33最低限度地照亮。此外，在线21和22之下的基板13的区域41也未被光隙33照亮。表面20和区域40因此显得非常昏暗，这意味着在线扫描图像信息或分析图像信息的后续处理中可尤其可靠并快速地识别线21和22。
相对于芯片17相对紧密地布置照明元件27以便漫射光允许从所有侧光照亮线21和22。还关于基板13的表面14以倾斜的方式布置照明元件27。取决于照明元件27的发光二极管中的哪个被激活，可生成多色或单色同质光。归因于散光器36的布置，防止阴影的形成(这可能使得分析图像信息的图像处理更困难)变得可能。线扫描相机28、照明元件27以及狭缝投影元件25是可调的，即，在它们关于产品12的距离和倾斜度的方面，可随意改变或固定它们。这样，灵活地分析具有不同几何形状和维度的多个产品变得可能。
图4示出第一投影装置24的狭缝投影元件43，其本身可为第一投影装置24的部分，也可与狭缝投影元件25一起为第一投影装置24的部分，反之亦然。狭缝投影元件43关于线扫描相机28平行地布置且具有杆状棱镜组件44，杆状棱镜组件44形成部分透明镜45。棱镜布置44布置在线扫描相机28与产品12之间的检测平面39内。在此情况下，平行于产品12延伸并完全填充检测平面39的宽度的光隙46从具有第一投影装置24的光源(未示出)的壳体47投影至棱镜组件44上。通过部分透明镜45，光隙46被偏转90度并被耦合至检测平面39。线扫描相机28可通过部分透明镜45检测光隙46在产品12上的总反射。线21和22因此显得非常昏暗，这意味着在线扫描图像信息或分析图像信息的后续处理中可尤其可靠并快速地识别它们。
当线连接11被扫描时，检测平面39可被限于分析区域42，分析区域至少包围线连接11且大体上并未延伸超出其外。这样，可进行甚至更快速的缺陷分析。在产品12的第一次通过或扫描中，以3微米的步进将产品12从第一位置移动至第二位置并进一步移动至最终位置，通过线扫描相机28，在每个位置登记线扫描图像信息。通过第一投影装置24直接照亮分析区域42，且随后或之前，通过第二投影装置26照亮分析区域42，在不同的情况下记录线扫描图像信息。处理装置通过叠加从各个位置的多个线扫描图像信息形成产品12的分析图像信息。通过在产品12的X轴的方向上的扫描，首先分析平行于线扫描相机28延伸的线21和22，在随后的扫描中90度旋转产品12以便分析接着平行于线扫描相机28延伸的线21和22。因此，首先沿着它的X轴扫描产品12，随后沿着它的Y轴扫描产品12。这样，例如，通过线扫描相机28以较低的分辨率，通过叠加各个位置的距离和线扫描图像信息以记录线扫描图像信息，从而识别具有18微米的直径的相对细的线21和22变得可能。然而，在线21和22的纵向方向上，通过线扫描图像信息的叠加的线扫描相机28的改进分辨率并非必须的。因此可扫描垂直于检测平面39延伸的线21和22而无需线扫描图像信息的叠加，这将更进一步地加速缺陷分析。

Claims (22)

1.一种用于产品(12)的基板(13)与半导体部件(15，16)之间的线连接(11)的缺陷分析的检查系统(10)，所述检查系统包括：
第一投影装置(24)，所述第一投影装置具有至少一个狭缝投影元件(25，43)，所述狭缝投影元件能够将光隙(33，46)投影至所述线连接的线(21，22)上；
线扫描相机(28)，通过所述线扫描相机能够在垂直于基板表面(14)延伸的所述线扫描相机的检测平面(39)中检测通过所述线反射的所述光隙的光；以及
处理装置，通过所述处理装置能够从所述线扫描相机的多个线扫描图像信息中导出所述产品的分析图像信息，
其特征在于：
所述狭缝投影元件关于所述线扫描相机以所述光隙能够被投影至所述产品上以在所述检测平面内延伸的方式布置，
所述检查系统还包括第二投影装置(26)，所述第二投影装置具有至少一个照明元件(27)，所述照明元件能够将漫射光投影至所述产品上，能够通过所述线扫描相机在所述检测平面中检测通过所述产品反射的所述漫射光的光，
其中，所述光隙(33)能够被投影至所述线(21，22)上，且所述半导体部件(15，16)未被所述光隙照亮。
2.根据权利要求1所述的检查系统，其特征在于，通过所述线扫描相机能够在正交于所述基板表面(14)延伸的所述线扫描相机的检测平面(39)中检测通过所述线反射的所述光隙的光。
3.根据权利要求1所述的检查系统，其特征在于，所述线扫描相机(28)垂直于产品(12)的运动的方向布置，所述检测平面(39)平行或垂直于所述线(21，22)延伸。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的检查系统，其特征在于，所述狭缝投影元件(43)关于所述线扫描相机(28)平行地布置，且所述狭缝投影元件(43)具有布置在所述产品(12)与所述线扫描相机(28)之间的所述检测平面(39)内的部分透明镜(45)，通过所述部分透明镜，所述光隙(46)能够被偏转至所检测平面中。
5.根据权利要求1所述的检查系统，其特征在于，所述狭缝投影元件(25)具有用于将所述光隙(33)与所述半导体部件(15，16)和/或所述基板(13)阻隔的至少一个筛选遮蔽件(32)，所述光隙能够关于所述产品的表面(14，20)以锐角α投影至所述线(21，22)上。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的检查系统，其特征在于，所述狭缝投影元件(25，43)具有光学元件的集合、孔径光阑和/或光引导组件(30)，所述光隙为准直的光隙(33，46)。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的检查系统，其特征在于，所述照明元件(27)具有弧形散光器(36)，所述弧形散光器关于所述线扫描相机(28)平行地布置。
8.根据权利要求1-3中任一项所述的检查系统，其特征在于，所述照明元件(27)具有平面散光器，所述平面散光器关于所述产品(12)平行地布置。
9.根据权利要求1-3中任一项所述的检查系统，其特征在于，所述照明元件(27)具有按照弧形和/或平面布置的光引导组件或发光二极管。
10.根据权利要求1-3中任一项所述的检查系统，其特征在于，所述照明元件(27)和/或所述狭缝投影元件(25，46)能够发出在红、绿和蓝(RGB)、红外线(IR)和/或紫外线(UV)的波长范围内的光。
11.根据权利要求1-3中任一项所述的检查系统，其特征在于，通过所述线扫描相机(28)能够检测原色，通过所述处理装置能够从所述线扫描图像信息的颜色值导出关于所述产品的表面(14，20)的信息。
12.根据权利要求1-3中任一项所述的检查系统，其特征在于，所述第一投影装置(24)具有第一狭缝投影元件和第二狭缝投影元件(25，43)，且所述第二投影装置(26)具有第一照明元件和第二照明元件(27)，所述第一狭缝投影元件和所述第二狭缝投影元件关于所述线扫描相机(28)同轴地布置，以及所述第一照明元件和所述第二照明元件关于所述线扫描相机(28)同轴地布置。
13.根据权利要求1-3中任一项所述的检查系统，其特征在于，所述检查系统(10)具有另一线扫描相机，所述另一线扫描相机平行于所述线扫描相机(28)布置。
14.一种用于产品(12)的基板(13)与半导体部件(15，16)之间的线连接(11)的缺陷分析的方法，所述方法使用检查系统(10)，所述检查系统包括第一投影装置(24)、线扫描相机(28)以及处理装置，所述第一投影装置具有至少一个狭缝投影元件(25，43)，所述狭缝投影元件能够将光隙(33，46)投影至所述线连接的线(21，22)上，通过所述线扫描相机能够在垂直于基板表面(14)延伸的所述线扫描相机的检测平面(39)中检测通过所述线反射的所述光隙的光，通过所述处理装置能够从所述线扫描相机的多个线扫描图像信息中导出所述产品的分析图像信息，其特征在于：
所述光隙被投影至所述产品上以在所述检测平面内延伸，
所述检查系统还包括第二投影装置(26)，所述第二投影装置具有至少一个照明元件(27)，通过所述照明元件，漫射光被投影至所述产品上，通过所述线扫描相机在所述检测平面中检测通过所述产品反射的所述漫射光的光，
其中，所述光隙(33)能够被投影至所述线(21，22)上，且所述半导体部件(15，16)未被所述光隙照亮。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，通过所述线扫描相机能够在正交于所述基板表面(14)延伸的所述线扫描相机的检测平面(39)中检测通过所述线反射的所述光隙的光。
16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，通过所述处理装置，在所述产品(12)的运动方向上，将偏移叠加至所述线扫描相机(28)的所述多个线扫描图像信息上，所述偏移小于所述线扫描相机的物理图像分辨率。
17.根据权利要求14-16中任一项所述的方法，其特征在于，在所述产品的X轴和/或Y轴的方向上，相对于所述线扫描相机(28)移动所述产品(12)一次，并且对所述产品(12)进行光扫描，获得与所述投影装置(24，26)相关联的分析图像信息。
18.根据权利要求14-16中任一项所述的方法，其特征在于，在所述产品的Z轴的至少两个平面中光扫描所述产品(12)。
19.根据权利要求14-16中任一项所述的方法，其特征在于，按照时序将所述投影装置(24，26)的所述光投影至所述产品(12)上，所述线扫描相机(28)与所述投影装置同步。
20.根据权利要求14-16中任一项所述的方法，其特征在于，通过所述处理装置，从由所述线(21，22)的表面反射的光束的分布，获得所述线的高度信息和/或几何信息。
21.根据权利要求14-16中任一项所述的方法，其特征在于，通过所述处理装置，在色调、亮度和/或饱和度的方面，分析通过所述产品(12)反射的所述漫射光的所述光。
22.根据权利要求14-16中任一项所述的方法，其特征在于，通过所述处理装置，叠加并评估与所述投影装置(24，26)相关联的分析图像信息。
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