[發(fā)明專利]一種封裝結(jié)構(gòu)的解剖、重現(xiàn)的系統(tǒng)和方法

在審

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• 申請日: 2016-12-07
• 公開（公告）號: CN106599433A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙鶴然;張斌;馬艷艷
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團公司第四十七研究所
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標(biāo)代理有限公司21002
• 代理人: 王倩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電子封裝產(chǎn)品的研究方法，特別是一種解剖、重現(xiàn)系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

電子產(chǎn)品組裝完成后，需要監(jiān)測實際組裝產(chǎn)品與原始設(shè)計之間的差異，監(jiān)測每一層結(jié)構(gòu)和位置誤差，以判斷成品是否滿足設(shè)計需求，對封裝結(jié)構(gòu)的解剖和重現(xiàn)的是最直觀、有效的方法；另一方面，電子產(chǎn)品的封裝生產(chǎn)線，需要監(jiān)控同一類型產(chǎn)品對個生產(chǎn)批次產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)尺寸數(shù)據(jù)，以驗證封裝工藝的穩(wěn)定性，確保同類產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)尺寸波動在可接受范圍內(nèi)，對封裝結(jié)構(gòu)進行解剖和重現(xiàn)可以快速實現(xiàn)多樣品的差異化對比；同時，在失效分析的過程中，為了快速定位失效原因，工藝人員往往都會采取解剖電路的方法直接定位問題所在區(qū)域。

目前業(yè)界沒有比較通用、有效的封裝結(jié)構(gòu)，特別是復(fù)雜封裝結(jié)構(gòu)的解剖、重現(xiàn)系統(tǒng)和方法。在研究電路的封裝結(jié)構(gòu)過程中，經(jīng)常會解剖失敗，破壞了原有產(chǎn)品的構(gòu)架，導(dǎo)致產(chǎn)品各部件分崩離析，并沒有得到一些想要的信息。而且，在解剖比較成功的前提下，得到的可用信息也是很有限，并不能全面反應(yīng)出產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形貌和材料屬性，而由于解剖過程已經(jīng)破壞了原產(chǎn)品，再次解剖以尋找其他有用信息也不可能實現(xiàn)了。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是提供一種能夠進行快速、自動、精度高、搜集信息全面的封裝結(jié)構(gòu)的解剖、重現(xiàn)的系統(tǒng)和方法，以克服上述缺陷。

本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是：一種封裝結(jié)構(gòu)的解剖、重現(xiàn)的系統(tǒng)，包括緊固單元、切割單元、清洗單元、化學(xué)成分探測單元、傳動單元、結(jié)構(gòu)形貌探測單元和計算機；

緊固單元用于固定電子元件封裝結(jié)構(gòu)；

傳動單元與緊固單元連接，用于根據(jù)計算機指令移動緊固單元位于切割單元、清洗單元、化學(xué)成分探測單元或結(jié)構(gòu)形貌探測單元的下方；

切割單元，用于對電子元件封裝結(jié)構(gòu)進行切割；

清洗單元，用于對切割后的電子元件封裝結(jié)構(gòu)切面進行清洗；

結(jié)構(gòu)形貌探測單元，用于對切面掃描得到切面的二維圖像并發(fā)送至計算機；

化學(xué)成分探測單元，用于對切面掃描得到切面中某些點的化學(xué)元素成分發(fā)送至計算機；

計算機，用于根據(jù)二維圖像得到該切面的二維幾何模型，進而通過拉伸和堆疊形成電子元件封裝結(jié)構(gòu)的三維幾何模型；再根據(jù)各切面中某些點的化學(xué)元素成分形成電子元件封裝結(jié)構(gòu)的三維模型。

所述切割單元采用激光切割機、濕法腐蝕機或干法研磨機中的一種。

所述清洗單元采用等離子清洗機、氣象清洗機或有機溶劑清洗機中的一種。

所述結(jié)構(gòu)形貌探測單元為X射線發(fā)生儀、光學(xué)顯微鏡或超聲掃描儀中的一種。

所述化學(xué)成分探測單元為掃描電鏡。

一種封裝結(jié)構(gòu)的解剖、重現(xiàn)的方法，包括以下步驟：

1)計算機控制傳動單元傳動緊固單元位于切割單元下方；切割單元對電子元件封裝結(jié)構(gòu)從該結(jié)構(gòu)的某表面進行切割；

2)計算機控制傳動單元傳動清洗單元位于切割單元下方；清洗單元對切割后的電子元件封裝結(jié)構(gòu)切面進行清洗；

3)計算機控制傳動單元傳動結(jié)構(gòu)形貌探測單元位于切割單元下方；結(jié)構(gòu)形貌探測單元對該面掃描得到切面的二維圖像并發(fā)送至計算機；

4)計算機控制傳動單元傳動化學(xué)成分探測單元位于切割單元下方；化學(xué)成分探測單元掃描該切面得到切面中某些點的化學(xué)元素成分發(fā)送至計算機；

5)計算機根據(jù)二維圖像得到該切面的二維幾何模型；重復(fù)步驟1)-4)，得到多個切面的二維幾何模型；通過拉伸和堆疊形成電子元件封裝結(jié)構(gòu)的三維幾何模型；再根據(jù)各切面中某些點的化學(xué)元素成分形成電子元件封裝結(jié)構(gòu)的三維模型。

所述計算機根據(jù)二維圖像得到該切面的二維幾何模型包括以下步驟：

計算機對采集到的二維圖像提取圖像中的線條，并將線條中各點坐標(biāo)輸入到CAE中，形成該切面的二維幾何模型。

所述通過拉伸和堆疊形成電子元件封裝結(jié)構(gòu)的三維幾何模型包括以下步驟：

根據(jù)某切面的二維幾何模型所在切面與下一個二維幾何模型所在切面之間的距離作為拉伸高度，將該切面的二維幾何模型拉伸形成對應(yīng)的三維幾何模型；

將所有切面的二維幾何模型對應(yīng)的三維幾何模型依次堆疊，形成電子元件封裝結(jié)構(gòu)的三維幾何模型。

所述根據(jù)各切面中某些點的化學(xué)元素成分形成電子元件封裝結(jié)構(gòu)的三維模型包括以下步驟：