3D结构光相机在半导体封装检测中的应用

半导体芯片封装（IC Packaging）是将芯片（Die）保护并连接到外部电路的过程，旨在确保芯片正常工作、提高可靠性，同时满足散热和机械强度的需求。

封装方式：

1. 传统引线框架封装

DIP：双列直插，早期计算机和MCU。SOP：小型封装，消费电子和存储芯片。QFP：四方扁平，高引脚密度。

2. 基板封装

BGA：球栅阵列，适用于高密度芯片（CPU、GPU）。CSP：芯片级封装，尺寸接近裸芯片。

3. 高级封装

Flip Chip：芯片正面朝下，提升散热和集成度。SiP：多个芯片集成，适用于智能手机SoC。3D封装：芯片堆叠，利用硅通孔（TSV）提高集成度。

应用一：QFP/SOP针脚3D检测

Application 1: QFP/SOP Pin 3D Inspection

QFP（Quad Flat Package）和SOP（Small Outline Package）封装的芯片金属针脚（Lead）3D检测是确保芯片与PCB连接质量的关键步骤。采用3D高精度结构光相机对金属针脚进行立体扫描，可以精准检测引脚的高度、角度、弯曲情况等，有助于发现不易察觉的缺陷。3D技术的使用特别适合QFP封装，因为它可以更好地捕捉针脚的形态和位置。

相机选型  

相机型号: 高精度迅猛龙VRH系列 VRH9-040B；分辨率：907万3D点云；扫描范围（Z向）：243~257 mm；近视场（工作距离）：43x22 mm(243)；中视场（工作距离）：47x25 mm(250)；远视场（工作距离）：49x26 mm(257)；XY轴分辨率：11 µm；Z轴重复精度：1.2 µm；最快扫描速率：11.6 fps；最佳扫描体积：47x25x14 mm。

成像效果  

应用二：BGA芯片焊球3D检测

Application 2: 3D inspection of BGA chip solder balls

BGA（Ball Grid Array）封装芯片的3D高度测量是非常关键的一步，尤其是在进行焊接质量检测、装配过程控制、以及保证焊点的可靠性时。BGA芯片的焊球与PCB的连接通常位于芯片底部，因此其3D高度测量需要非常精确，通常采用高精度的3D测量技术来确保封装与焊接的质量。

相机选型  

相机型号: 高精度迅猛龙VRH系列 VRH9-020B；分辨率：907万3D点云；扫描范围（Z向）：112~114.5 mm；近视场（工作距离）：24.1x12.2 mm(112)；中视场（工作距离）：24.3x12.4 mm(113)；远视场（工作距离）：24.6x12.7 mm(114.5)；XY轴分辨率：5.5 µm；Z轴重读精度：0.6 µm；扫描速率：1.4 fps；最佳扫描体积：24.3x12x2 mm。

成像效果  

应用三：Wafer Bump晶圆焊盘凸点3D测量

Application 3: 3D measurement of wafer solder pad bumps

Wafer Bump 3D测量是半导体制造中用于检测晶圆上焊盘凸点（Bump）的三维形态和质量的关键步骤。晶圆凸点主要用于芯片高级封装中，它们连接芯片与封装基板。对这些凸点的3D测量能确保焊点的高度、形状、平整度和位置精度，以避免封装中的电气和机械问题。

相机选型  

相机型号: 霸王龙TRS系列  TRS-010B；分辨率：2600万3D 点云；扫描范围（Z向）：1 mm；近视场（工作距离）：9.75x9.75 mm(61.5)；中视场（工作距离）：9.8x9.8 mm(62)；远视场（工作距离）：9.85x9.85 mm(62.5)；XY轴分辨率：1.9 μm；Z轴重复精度：0.21 µm；最佳工作距离：62 mm；最佳扫描体积：9.8x9.8*1 mm。

成像效果