影像测量仪于封装焊线制程的测量系统的制作方法

本实用新型涉及封装芯片的测量，尤其是一种影像测量仪于封装焊线制程的测量系统。可根据输入的基板或导线架及芯片影像，而应用软件方式摆正影像，而且应用摄像的焦距得到所需要的数据，因此可以测得焊线所连接的线接点的环体的高度、框围及圆心。

背景技术：

现有的具有芯片的半导体基板(或导线架)的结构主要包括：一半导体基板(或导线架)，该半导体基板(或导线架)陈列多个以数组方式排列的芯片。至少一垫片安装于其中的一芯片上，该垫片位于该芯片上信号接点处；至少一导线，该导线在与该至少一垫片的连接处形成具有扩大形态的线接点，该线接点包括一在该垫片上的环体及在该环体上方的一扩大部位。在半导体的制程上必须要了解整个环体的大小，包括环体的高度、周围及圆心。在传统的制程中，并没有自动化的制程可以应用全自动的方式测量这些数据。而是工程师根据经验选择某些点进行测量。然而这些点往往与实际上所要测量的点有很大的偏差，所以通过此所计算出来的环体的高度、周围及圆心并不精准。而且应用人工测量相当费时费力，所以工程师并不会一一测量，而使得整个作业流于形式。

因此本实用新型希望提出一种崭新的方式，其影像测量仪于封装焊线制程的测量系统，整个过程可以不借助人力自动执行，以解决背景技术上的缺陷。

技术实现要素：

所以本实用新型的目的在于解决上述现有技术上的问题，本实用新型中提出一种影像测量仪于封装焊线制程的测量系统，应用影像自动定位的方式，使得摄入的半导体基板(或导线架)上的芯片的影像可以相当精准地与原先的设计图重叠，再对欲测量的芯片进行影像寻边或特征点坐标来进行摆正定位。因此以高精度的方式标示出测量点。然后应用影像聚焦的方式求得这些测量点的高度及位置，所以可以准确的决定线接点上的环体的高度、框围及圆心，及连接该线接点的导线的线高。而且整个过程可以自动执行，在半导体基板(或导线架)上的芯片制程时即标示对应的点，以全自动的方式测量上述数据。因此可以在芯片上测量相当多的点，不会有人力执行上所产生的问题。所以本实用新型相当的改进了现有技术在半导体基板(或导线架)上的芯片的线接点制程测量的问题，此为现有技术中所无法达到的。

为达到上述目的本实用新型提出一种影像测量仪于封装焊线制程的测量系统，使用在半导体基板或导线架上的已固晶且焊线完成的芯片的焊点的测量，该半导体基板或导线架上陈列多个以数组方式排列的已固晶且焊线完成的芯片；至少一可导电的金属垫片安装于其中一芯片上，该垫片位于该芯片上信号接点处；至少一导线，该导线在与该至少一垫片的连接处形成具有扩大形态的线接点，该连接点包括一在该垫片上的环体及在该环体上方的扩大部位；其中该影像测量仪于封装焊线制程的测量系统包括：一承载装置，包括一盘体，该半导体基板或导线架承载于该盘体上；一影像捕获设备，对准该承载装置的该盘体，用于捕获该半导体基板或导线架的影像；并求得影像中不同点的焦距。该影像捕获设备包括：一图库，储存该盘体上对象的原设计图；一对心机构，用于将该盘体上对象的坐标调整到设定的坐标；一定 点机构，呼叫该图库的设计图，将该设计图与该影像叠合对齐；并将该设计图上设定的点标示在重叠的影像上；以及一距离测量机构，纪录通过该影像捕获设备所得到的不同点的焦距，用于测量不同点的焦距以求得该环体厚度及距离。

其中该影像捕获设备还包括：

一框围机构，可以将所测得的点，应用内定的计算逻辑得到最近似的圆形，并找出该圆形的圆心；并根据该圆形找出两条几近垂直且通过圆心的轴。

其中该盘体用于承载该半导体基板或导线架；

该影像捕获设备用于摄入该半导体基板或导线架上该芯片的影像；

该对心机构用于进行坐标对齐的动作，主要是在该影像上找出默认的特征点，并将这些特征点与系统中的坐标对齐，以达到该半导体基板或导线架对齐的目的；

该影像捕获设备用于将焦距对准该半导体基板或导线架中的一特定的芯片，并以该芯片的边缘为基准或默认的特征点为基准，校准计算机中系统的坐标。

其中该定点机构用于呼叫该图库中储存的该盘体上对象的原设计图，该设计图为原先的半导体基板或导线架上该多个以数组方式排列的芯片的规划图；其中在选定的芯片上一特定的环体周围的于对应的垫片上选定聚焦点，

称为垫片面聚焦点，及在该环体上方选定聚焦点，称为环面聚焦点；其中以该垫片面聚焦点作为后续所有对芯片高度距离的相对零点；其中该垫片面聚焦点预先在该规划图中标示；其中该环面聚焦点预先在该规划图中标 示。

其中该定点机构用于呼叫该图库中储存的该盘体上对象的原设计图，该设计图为原先的半导体基板或导线架上该多个以数组方式排列的芯片的规划图；其中在选定的芯片上一特定的环体周围的于对应的垫片上选定聚焦点，称为垫片面聚焦点，及在该环体上方选定聚焦点，称为环面聚焦点；其中以该垫片面聚焦点作为后续所有对芯片高度距离的相对零点；其中该垫片面聚焦点预先在该规划图中标示；其中该影像捕获设备对该线接点的环体上方的影像中搜寻出一最亮点作为该环面聚焦点。

其中该定点机构用于将该设计图与通过位置校准的半导体基板或导线架上的芯片的影像进行叠合；因为该半导体基板或导线架上的芯片的影像已通过极佳的定位，所以可以精准的与该设计图相互叠合，而使其误差在可容许的范围内；因此建立该设计图上各点与通过位置校准的半导体基板或导线架影像上的芯片的对应点的重叠；因为理论上该半导体基板或导线架上的芯片是根据该设计图的规划制造，会使得相同的装置及点位完全重叠；叠合后将原本在该设计图中预先标示的聚焦点标示到该半导体基板或导线架影像与其重叠的点。

其中该定点机构用于将该设计图与通过位置校准的半导体基板或导线架上的芯片的影像进行叠合；因为该半导体基板或导线架上的芯片的影像已经过极佳的定位，所以可以精准的与该设计图相互叠合，而使其误差在可容许的范围内；因此建立该设计图上各点与经过位置校准的半导体基板或导线架影像上的芯片的对应点的重叠；因为理论上该半导体基板或导线架上的芯片是根据该设计图的规划制造，会使得相同的装置及点位完全重叠；叠合后 将原本在该设计图中预先标示的聚焦点标示到该半导体基板或导线架影像与其重叠的点；

该影像捕获设备用于对准该垫片面聚焦点，并对该垫片面聚焦点进行聚焦，当达到最清晰影像时，该影像捕获设备即得知焦距的长度，称为垫片面焦距；并对该环面聚焦点进行聚焦，其中该环面聚焦点为预先在该规划图中标示的点，当达到最清晰影像时，该影像捕获设备即得知该环面聚焦点的焦距的长度，称为环面特定点焦距长度；

该距离测量机构用于将该垫片面焦距减去该环面特定点焦距长度即得到该环体的特定点厚度。

其中该定点机构用于将该设计图与经过位置校准的半导体基板或导线架上的芯片的影像进行叠合；因为该半导体基板或导线架上的芯片的影像已经过极佳的定位，所以可以精准的与该设计图相互叠合，而使其误差在可容许的范围内；因此建立该设计图上各点与经过位置校准的半导体基板或导线架影像上的芯片的对应点的重叠；因为理论上该半导体基板或导线架上的芯片是根据该设计图的规划制造，会使得相同的装置及点位完全重叠；叠合后将原本在该设计图中预先标示的聚焦点标示到该半导体基板或导线架影像与其重叠的点；

该影像捕获设备用于对准该垫片面聚焦点，并对该垫片面聚焦点进行聚焦，当达到最清晰影像时，该影像捕获设备即得知焦距的长度，称为垫片面焦距；然后该影像捕获设备通过框选的方式在选定的芯片上一特定的环体上方的影像中搜寻出一最亮点作为该环面聚焦点，并对该环面聚焦点进行聚焦，当达到最清晰影像时，该影像捕获设备即得知该环面聚焦点的焦距的长 度，称为最高环面焦距；

应用该距离测量机构，将该垫片面焦距减去该最高环面焦距即得到该环体的最大环面厚度。

其中该影像捕获设备还包括：

一框围机构，可以将所测得的点，应用内定的计算逻辑得到最近似的圆形，并找出该圆形的圆心；并根据该圆形找出两条几近垂直且通过圆心的轴；

该影像捕获设备用于对摄入的半导体基板或导线架上芯片的垫片上的环体进行聚焦，当达到最清晰影像时，通过该框围机构将摄入的半导体基板或导线架上芯片的垫片上的环体影像中根据影像像素的变动找出对应的环体的边缘；

该框围机构应用内定的计算逻辑找出该圆形的圆心；并根据该圆形找出两条几近垂直且通过圆心的轴，如果该两轴与该导线的影像重叠时，则必须适当的调整该两轴，使得该两轴避开该导线的影像；并计算该两轴在该圆形内的长度；

如果该导线的影像过大，则可以先找出该圆形的两条几近垂直的半径，再将该两半径适当的旋转以避开该导线的影像；并计算该两半径在该圆形内的长度。

其中在摄入该半导体基板或导线架的影像的芯片的线接点的上方标示该导线上方的点，其中该导线上方的点为一选定的特定点，同样的应用该影像捕获设备对准该导线上方的点进行聚焦，当达到最清晰影像时，即得知该导线上方的特定点或最亮点焦距的长度，称为特定点线顶焦距；将该特定点线顶焦距减去该垫片面焦距可以得到线弧高；或者是

在摄入该半导体基板或导线架的影像的芯片的线接点的上方标示该导线上方的点，其中该导线上方的点为通过该影像捕获设备在可视范围内的至少一导线中找出位于其中一导线上方的最亮点作为可视范围内的最高点，当达到最清晰影像时，即得知该其中一导线上方的最亮点焦距的长度，称为最高线顶焦距；将该最高线顶焦距减去该垫片面焦距可以得到可视范围最高线弧。

本实用新型的有益效果：

应用影像自动定位的方式，使得摄入的半导体基板(或导线架)上的芯片的影像可以相当精准地与原先的设计图重叠，因此以高精度的方式标示出测量点；然后应用影像聚焦的方式求得这些测量点的高度及位置，所以可以准确的决定线接点上的环体的高度、框围及圆心，及连接该线接点的导线的线高。而且整个过程可以自动执行，在半导体基板(或导线架)上的芯片制程时即标示对应的点，以全自动的方式测量上述数据。

由下文的说明可更进一步了解本实用新型的特征及其优点，阅读时并请参考附图。

附图说明

图1为本实用新型的组件结构示意图。

图2为本实用新型的芯片平面图。

图3为本实用新型的半导体基板(或导线架)的局部侧视示意图。

图4为本实用新型的组件结构方块图。

图5为本实用新型中根据半导体基板(或导线架)的影像进行坐标对齐的示意图。

图6为本实用新型的线接点与垫片的平面图。

图7为本实用新型的测量环体厚度的示意图。

图8为本实用新型中用于测量环体的粗略轮廓及圆心的示意图。

图9为本实用新型中用于测量环体的粗略轮廓及圆心的另一示意图。

图10为本实用新型的系统的结构方块图。

图11为本实用新型的剖面图，显示本实用新型中用于测量线高的示意图。

图12为本实用新型的第二焊点示意图。

附图标记说明

10-半导体基板

11-芯片

12-垫片

20-承载装置

21-盘体

30-影像捕获设备

31-图库

32-对心机构

33-定点机构

34-距离测量机构

35-框围机构

60-线接点

61-环体

62-扩大部位

70-导线

80-第二焊点

351-轴

352-轴

353-半径

354-半径

具体实施方式

现就本实用新型的结构组成，及所能产生的功效与优点，配合附图，举本实用新型的一较佳实施例详细说明如下。

请参考图1至图12所示，为本实用新型的影像测量仪于封装焊线制程的测量系统，包括下列组件：

一半导体基板(或导线架)10，该半导体基板(或导线架)10上陈列多个以数组方式排列的已固晶且焊线完成的芯片11。

至少一垫片12安装于其中的一芯片11上，该垫片12位于该芯片11上信号接点处；该至少一垫片12为可导电的金属材质。

至少一导线70，该导线70在与该至少一垫片12的连接处形成具有扩大形态的线接点60，该线接点60包括一在该垫片12上的环体61及在该环体上方的一扩大部位62。该线接点60设置于该垫片12上。

一承载装置20包括一盘体21(一吸盘)，用于承载该半导体基板(或导线架)10于该盘体21上。

一影像捕获设备30，对准该承载装置20的该盘体21，用于捕获该盘体 21上对象的影像，主要是摄入该半导体基板(或导线架)10及该芯片11的影像。该影像捕获设备30具有高倍率的镜头，如显微照相。该影像捕获设备30具有自动对焦、自动变倍及校正零点的功能，并且在对焦时可以知道两个焦点之间的距离。较佳者该影像捕获设备30的焦距的分辨率可以到0.1μm。所以通过求得该半导体基板(或导线架)10上的芯片11上不同点的焦距，可以知道该芯片11上任意两点之间的距离差。

该影像捕获设备30包括：

一图库31，储存该盘体21上对象的原设计图。

一对心机构32，用于将该盘体21上对象的坐标调整到设定的坐标。因此将该盘体21上对象的影像坐标可以完全由该影像捕获设备30所掌握。

一定点机构33，可以呼叫该图库31的设计图，而将该图库31的设计图与已经经过坐标调整的摄入影像做精确的叠合对齐。并且将该图库31的设计图上的某些预先设定的点标示在重叠的摄入影像上。

一距离测量机构34，纪录由该影像捕获设备30所得到的不同点的焦距，并通过这些焦距求得不同点的高度差。

一框围机构35，可以将所摄入的影像，应用内定的计算逻辑得到最近似的圆形。并找出该圆形的圆心。并根据该圆形找出两条几近垂直且通过圆心的轴。

应用上述机构可以得到本实用新型的操作方式如下：

将该半导体基板(或导线架)10置于该承载装置20的该盘体21上，应用该影像捕获设备30摄入该半导体基板(或导线架)10上该芯片11的影像，应用该对心机构32做坐标对齐的动作，主要是在该影像上找出默认的特征点， 并将这些特征点与系统中的坐标对齐，以达到该半导体基板(或导线架)10对齐的目的。

然后将该影像捕获设备30的焦距对准该半导体基板(或导线架)10中的一特定的芯片11，并以该芯片11的边缘为基准或是默认的特征点为基准，再度校准计算机中系统的坐标。

应用该定点机构33呼叫该图库31中储存的该盘体21上对象的原设计图，该设计图为原先的半导体基板(或导线架)10上该多个以数组方式排列的芯片11的规划图。在本实用新型中主要是在选定的芯片11上一特定的环体61周围的于对应的垫片12上选定聚焦点(称为垫片面聚焦点)，及在该线接点60的环体61上方选定聚焦点(称为环面聚焦点)(如图6所示)。其中以该垫片面聚焦点作为后续所有对芯片高度距离的相对零点。其中该垫片面聚焦点预先在该规划图中标示。其中该环面聚焦点可预先在该规划图中标示，或是通过该影像捕获设备30对该线接点60的环体61上方的影像中搜寻出一最亮点作为该环面聚焦点。

然后应用该定点机构33将该设计图与经过位置校准的半导体基板(或导线架)10上的芯片11的影像进行叠合。因为该半导体基板(或导线架)10上的芯片11的影像已在先前的两个步骤经过极佳的定位，所以可以精准的与该设计图相互叠合，而使其误差在可容许的范围内。因此建立该设计图上各点与经过位置校准的半导体基板(或导线架)10上的芯片11的影像的对应点的重叠。因为理论上该半导体基板(或导线架)10上的芯片11是根据该设计图的规划制造，会使得相同的装置及点位完全重叠。叠合后将原本在该设计图中预先标示的聚焦点标示到该半导体基板(或导线架)10影像与其重叠的点。

如图7所示，将该影像捕获设备30对准该垫片面聚焦点，并对该垫片面聚焦点进行聚焦，当达到最清晰影像时，该影像捕获设备30即得知焦距的长度，称为垫片面焦距。并对该环面聚焦点进行聚焦，其中该环面聚焦点可为预先在该规划图中标示的点，当达到最清晰影像时，该影像捕获设备30即得知该环面聚焦点的焦距的长度，称为环面特定点焦距长度。

应用该距离测量机构34，将该垫片面焦距减去该环面特定点焦距长度即得到该环体61的特定点厚度。

该影像捕获设备30也可通过框选的方式在选定的芯片11上一特定的环体61上方的影像中搜寻出一最亮点作为该环面聚焦点，并对该环面聚焦点进行聚焦，当达到最清晰影像时，该影像捕获设备30即得知该环面聚焦点的焦距的长度，称为最高环面焦距。

应用该距离测量机构34，将该垫片面焦距减去该最高环面焦距即得到该环体61的最大环面厚度。

然后应用该影像捕获设备对摄入的半导体基板(或导线架)10上芯片11的垫片12上的环体61进行聚焦，当达到最清晰影像时，通过该框围机构35，如图8及图9所示，将摄入的半导体基板(或导线架)10上芯片11的垫片12上的环体61影像中根据影像像素的变动找出对应的环体61的边缘，当影像的分辨率越高时，则寻找边缘的动作越准确。因为该线接点60的上方会往外牵引一导线70。所以在定位该粗略轮廓时，该导线70的位置并不会精准。所以可以应用系统内的补偿软件将该位置适当的补偿，而达到一近似球体的粗略轮廓。

然后该框围机构35应用内定的计算逻辑找出该圆形的圆心。并根据该 圆形找出两条几近垂直且通过圆心的轴351、352。如果该两轴与该导线70的影像重叠时，则必须适当的调整该两轴351、352，使得该两轴351、352避开该导线70的影像。并计算该两轴351、352在该圆形内的长度。

如果该导线70的影像过大，则可以先找出该圆形的两条几近垂直的半径353、354，再将该两半径353、354适当的旋转以避开该导线70的影像。并计算该两半径353、354在该圆形内的长度。

如图11所示，可以在摄入该半导体基板(或导线架)10的影像的芯片11的线接点60的上方标示该导线70上方的点，同样的应用该影像捕获设备30对准该导线70上方的点进行聚焦，其中该导线70上方的点可为一选定的特定点，当达到最清晰影像时，即得知该导线70上方的特定点焦距的长度，称为特定点线顶焦距。将该特定点线顶焦距减去该垫片面焦距可以得到线高(或称为线弧高)。

其中该影像捕获设备30对准该导线70上方的点进行聚焦时，该导线70上方的点也可为由该影像捕获设备30在可视范围内的至少一导线70中找出位于其中一导线70上方的最亮点作为可视范围内的最高点，当达到最清晰影像时，即得知该其中一导线70上方的最亮点焦距的长度，称为最高线顶焦距。将该最高线顶焦距减去该垫片面焦距可以得到可视范围最高线弧。

如图12所示，本实用新型也可以应用上述的方式求得在该半导体基板(或导线架)10上的导线的另一焊点的数据。该导线70从该线接点60延伸到该半导体基板(或导线架)10上并产生另一第二焊点80，并以该第二焊点80与该半导体基板(或导线架)10上原有的导电材料连接，而达到信号及电力传送的目的。该第二焊点80类似具有平坦面的汤匙形状或鱼尾形状。其方式 为应用上述影像重叠的技巧定位该第二焊点80的上表面的一点A，及定位该第二焊点80的汤匙或鱼尾形状的平坦面靠近该导线70的边缘上的一点B，及定位该第二焊点80靠近该导线70的突起的一端上的一点C，然后应用上述影像定焦得到该点A的焦距，然后再利用影像辨识的方式求得图中A、B的距离或A、C的距离。然后再应用上述影像重叠的技巧在垂直于该导线70的方向定位该第二焊点80的最宽处的两点D、E，然后应用上述影像定焦得到该点D的焦距，然后再利用影像辨识的方式找寻该第二焊点80的鱼尾形状的切线求得图中D、E的距离。

本实用新型的优点为应用影像自动定位的方式，使得摄入的半导体基板(或导线架)上的芯片的影像可以相当精准地与原先的设计图重叠，因此以高精度的方式标示出测量点。然后应用影像聚焦的方式求得这些测量点的高度及位置，所以可以准确的决定线接点上的环体的高度、框围及圆心，及连接该线接点的导线的线高。而且整个过程可以自动执行，在半导体基板(或导线架)上的芯片制程时即标示对应的点，以全自动的方式测量上述数据。因此可以在芯片上测量相当多的点，不会有人力执行上所产生的问题。所以本实用新型相当的改进了现有技术在半导体基板(或导线架)上的芯片的线接点制程测量的问题，此为现有技术中所无法达到的。

综上所述，本实用新型人性化的体贴设计，相当符合实际需求。其具体改进现有技术的缺陷，相较于现有技术明显具有突破性的进步优点，确实具有功效的增进，且非易于达成。本实用新型未曾公开或揭露于国内与国外的文献与市场上，已符合专利法规定。

上述详细说明是针对本实用新型的一可行实施例的具体说明，但是该实 施例并非用以限定本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型的技艺精神所为的等效实施或变更，均应包含于本实用新型的保护范围中。