基于小波变换的集成电路内部缺陷检测方法

随着集成电路向多功能、高精密、高集成度的发展,集成化多层封装技术成为关键,而传统的表面缺陷检测和功能性测试方法对内部缺陷无法实现有效检测.X射线可通过透射成像直观地呈现元器件的内部缺陷,为极大规模集成电路产品的高可靠性生产提供了有效的检测手段.然而,集成电路的X射线图像灰度水平低、对比度低、有效特征细小,难以实现有效的检测.针对该问题文章设计了一种基于小波变换的集成电路内部缺陷检测方法.该方法利用小波的多分辨率分析特点,采用小波同态滤波方法对集成电路的X射线图像进行预处理,提高图像的对比度,进而采用小波模极大值方法提取缺陷的有效边缘供给工业检测判断.实验结果表明,该方法提取的缺陷边缘清晰、数量完整,为保证内部缺陷检测精度、提高集成电路封装质量提供依据.     

一种基于X射线成像的球栅网格阵列封装芯片焊接检测方法

球栅网格阵列(BGA)封装芯片由于其引脚封装在内部的工艺特点,需要采用X射线成像的方式进行质量检查.提出一种基于印制电路板(PCB)X射线图像的自动芯片焊接质量检测方法,采用投影变换的方法确定芯片区域,根据球形焊点特点,利用霍夫变换对引脚焊点进行自动识别.该方法能实现全自动的焊接质量检查,提高焊点识别的效率和准确度,进...     

基于X射线数字成像技术的高压输电导线内部缺陷检测实验研究

提出了一种高压输电导线内部缺陷X射线可视化检测方法,详细介绍了CV—1型X射线数字成像系统的组成和工作原理,验证了X射线数字成像系统对500 k V输电导线透照能力,确定了照射参数和透照方法;根据输电导线内部缺陷特征和缺陷所在部位,在实验室条件下分别模拟检测了导线钢芯断股、钢芯表面划伤、夹杂、散股以及压接深度不足等内部缺陷并与无缺陷输电导线进行了对比,得出了导线内部缺陷的X射线数字图像的特征,实验结果证明了X射线数字成像技术对输电导线内部缺陷检测的有效性和可行性,为高压输电导线内部缺陷检测提供了新方法和参考依据。     

基于差分图像定位法的集成电路光发射探测技术

在偏置电压较低的情况下,光发射信号较弱,容易被器件的噪声所干扰,造成成像效果不佳.为此,文中建立了光发射显微(PEM)图像的信号-噪声模型,设计了差分图像定位算法来提高光发射探测的精度.该算法首先通过调整偏置电压获取失效信号强度不同的两组图像,计算出两组图像的差分均值图像,再对其进行均值滤波器、图像二值化等处理,得到统计图像,最后根据统计图像确定集成电路失效点的位置.物理分析结果验证了基于差分图像定位法的集成电路光发射探测技术的准确性.     

基于集成电路芯片封装问题的探讨

集成电路芯片封装,不同的处理设备就有不同的处理芯片,芯片是电子设备的核心,其设计、制造、封装、测试等过程对芯片有很大影响。本文从集成电路芯片封装技术的发展形式、特点、失效及发展趋势等方面进行简单探讨。     

芯片高密度封装互连技术

电子封装正朝着高密度封装的方向发展,以满足市场对高性能、高可靠性、低成本、微型化的电子产品的需求.高密度封装具有多学科交叉的特点.综述课题组多年来在芯片高密度封装互连技术,包括倒装芯片(flip chip,FC)凸点制备／转移技术、导电胶高密度互连技术、叠层芯片封装技术及封装可靠性方面的研究工作,并指出未来高密度封装技...     

浅谈CR和DR的区别

<正>CR(Computed Radiography,计算机X射线成像系统)是以成像板IP(Image Plate)为影像载体来替代传统的X线胶片,采用与常规X射线摄影一致的投照技术,在X射线对成像板曝光的同时记录下X射线影像信息,经过信息的读取与处理后,即可获得数字化的X线影像信号。DR(Digital Radiography,数字化X射线摄影系统)是指在专用计算机控制下,直接读取感应介质记录到的X射线影像信息,并以数字化影像方式再现或记录影像的技术方式。它是由通过电缆串接在一起的探测板、扫描控制器、系统控制及影像显示器等构成。其使用方法更为简练:将探测板置于与X线管相对应的患者身后,接收到的X线信息被直     

基于X射线的BGA空洞缺陷3D检测方法

目的对球栅阵列封装(Ball Grid Array,BGA)芯片中由于焊接过程中产生的气体未能及时逸出所致的空洞缺陷进行3D检测,以降低缺陷检测难度和提高准确率,为实现BGA产品的流水线检测奠定基础.方法利用X射线三维显微镜对BGA芯片进行扫描与重建得到3D模型,将模型等距切片后转为灰度图像,根据3D可视化结果和灰度直方图选择固定阈值进行全局阈值分割,将分割得到的二值图进行连通区域标记并计算各区域面积,最后采用积分法求取焊球和空洞体积并计算空洞率.结果与2D检测方法对比,该方法可以有效去除图像中的多元器件重叠的不利因素,可直接观察空洞缺陷的大小及位置;在BGA切片图像中标记分割阈值的等值面并测量焊球和空洞的直径,将测量结果与DR图像中的测量值对比,最大误差为3.726μm,表明该方法可以准确地分割焊球及空洞特征.结论该方法可以有效地检测出BGA中的空洞缺陷,并准确地计算出焊球和空洞体积及基于体积的空洞率.     

模数转换(A/D)集成电路设计原理及其应用技术

随着数字信号处理技术的不断发展和人们对电子产品质量要求的不断提高,模数转换(A/D)集成电路芯片已成为电子产品设计中最关键的芯片器件之一,它的性能优劣直接决定着电子产品的质量.介绍了几种主要的A/D集成电路的基本原理,分析了各类A/D芯片的性能特点及其应用范围,指出了提高不同应用领域A/D芯片质量的关键技术及其发展趋势.     

锥束CT在铝镁合金铸件检测中的应用

传统的X射线检测在深度方向信息叠加无法对缺陷进行定位,断层CT能够对缺陷进行三维定位但易缺少层间信息,而锥束CT能够无损地获得被检测物体内部各向同性的高精度三维检测信息,可以在保证检测信息完整性的同时对缺陷进行三维空间准确定位,被广泛应用于无损检测领域.介绍了锥束CT的基本构成及优势,并展示了锥束CT在铝镁合金铸件检测中的实际应用.     

位置敏感日盲深紫外光电探测器

超宽禁带半导体β-Ga₂O₃的带隙约为4.9 eV,是理想的日盲深紫外光电探测材料.最近,研究者利用β-Ga₂O₃薄膜,成功研制了四象限结构位置敏感日盲深紫外光电探测器.该研究为Ga₂O₃在深紫外光、X射线定位或成像等领域的实际应用提供了思路.     

绝缘栅双极型晶体管脉冲工作时结温特性及温度分布研究

建立了电热耦合和损耗热场耦合计算模型,采用该模型,获得了相同外部条件下的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)芯片结温波动特性及温度分布特征,完成了使用红外热成像实时探测短时脉冲工作方式下IGBT芯片表面温度波动及分布特性的预测.探测结果表明,在一定散热条件和占空比不大的情况时,短时脉冲间歇等非周期瞬态工作方式下芯片表面温度快速上升之后,进入一个缓慢的上升周期,实验也表明,在特殊工作场合时可突破器件手册推荐使用的最大电流值.利用建立的热分析模型,还可以实现对不同工作方式下器件结壳温差和结温波动幅度的预测.     

集成电路封装、组装和互连

集成电路（IC）技术的迅速发展，对IC封装提出了越来越苛刻的要求。作为IC的”芯片载体”，IC封装不仅要满足Ic的电磁兼容、物理支撑、热管理等方面的要求，更要保持足够高的性能价格比。技术及市场的需求促使IC封装技术不断进步。     

基于TSV的3D IC层次化物理实现技术

随着集成电路特征尺寸逼近物理极限,硅通孔（TSV）实现层间互连的三维集成电路（3D IC）成为延续摩尔定律的一种趋势.但现有集成电路设计工具、工艺库、设计方法尚不成熟,难以实现三维集成中超大尺寸基板芯片的时序收敛问题.为此,本文提出了一种利用现有传统的EDA工具完成基于TSV的3D IC物理设计的流程.首先,用热应力模型将三维硅通孔投影成二维阻挡层,从而将三维集成电路设计转化成若干含阻挡层的二维集成电路分别实现;其次,针对超大尺寸基板芯片的时序收敛困难问题,提出了一种标准单元布局方法,通过在版图中划定若干固定放置区用于限定关键时序单元的摆放,并迭代确定这些关键单元在固定放置区中的位置,实现大尺寸芯片的时序收敛.基于所提出的三维集成电路设计流程完成了一款三维集成的网络路由芯片基板芯片的设计,结果表明,相比传统的设计流程,提出的3D IC物理设计流程可使超大尺寸基板芯片从时序无法收敛优化到可收敛并满足时序要求,验证了所提出的3D IC物理设计流程的可行性.     

X射线对双层封装材料剂量增强效应的影响

用Monte Carlo方法计算了双层封装结构Al/Au-Si, Kovar/Au-Si, Au/Al-Si和Au/Kovar-Si对不同能量X射线在Si中的剂量增强系数, 并进行比较. 结果确定了半导体器件Si中的剂量增强灵敏区大小, 并且得到了这四种封装结构在Si中灵敏区不同位置处的剂量增强系数及引起剂量增强的X射线能量范围.     

X射线数字化仪在弹道研究中的应用

该文研制了采用CCD逐行扫描技术的X射线数字化仪，与Scandiflash射线源构成瞬态脉冲X射线诊断系统，并将之应用于弹道研究。该数字化仪采用光电成像器件，将光信号转换成电信号，通过A／D转换，图像复原等技术，可以同时捕捉到弹道过程中4个时刻的弹道轨迹图像。     

多芯片绝缘栅双极性晶体管模块的老化键合线定位方法

对实际工况中绝缘栅双极性晶体管(insulated gate bipolar transistor, IGBT)的可靠性监测是对电力系统安全运行的重要保证。然而,采用多芯片封装方式的IGBT模块因芯片位置分布导致模块整体热量分布不均问题。针对该问题,使用多芯片封装IGBT模块,建立其包含7层结构的有限元模型,通过有限元仿真结果分析得出,模块整体温度分布不均是由于各芯片传热路径交叉所导致的热阻耦合现象。在掌握热量分布规律的基础上,研究了IGBT模块内部芯片串、并联使用时某一芯片发生键合线老化后各芯片功率损耗的变化规律,并据此提出考虑热量分布不均的键合线老化故障芯片定位方法。仿真及试验结果表明：文中提出的多芯片封装IGBT模块热分布规律具有正确性,老化键合线定位方法具有可行性。     

叶片气膜孔加工缺陷的DR数字成像自动检测方法

气膜孔作为涡轮叶片中重要的冷却结构之一,对提高航空发动机冷却效率、降低燃烧室温度乃至提升发动机服役寿命等具有重要意义.然而,在实际加工过程中受外界因素干扰极易出现气膜孔未打通、打偏及损伤内壁等内部缺陷.传统检测手段采用单一透照角度的X射线胶片照片法对其内部缺陷进行识别,但存在检测效率低、测量误差大、缺陷漏检误判率高等弊端.为此,提出了一种基于X射线数字成像技术的气膜孔缺陷自动检测方法,通过研究DR数字图像与胶片图像的等效性、透照角度对缺陷识别的影响规律及检测工艺优化、基于深度学习神经网络缺陷自识别等关键技术等,实现对叶片气膜孔加工缺陷的高精度检测与智能识别.     

深亚微米Flash NVMIC单元结构的电子显微分析

随着集成电路特征尺寸的不断缩小,器件结构越来越复杂,应用电子显微分析技术对IC的特定部位进行高空间分辨率的微结构分析,已成为IC新产品、新结构设计,新工艺开发和芯片生产质量保证的重要手段．结合深亚微米IC结构电子显微分析所涉及的FIB定位制样和TEM高分辨成像等关键技术的讨论,分析了一种新型的分立栅结构的深亚微米非挥发性闪烁存储器集成电路芯片(Flash NVM IC)的微结构特征,并从结构角度比较了其与堆叠栅结构Flash IC的性能.     

离子镀CrN纳米叠层膜的磨损行为

低温状态下,采用离子镀技术在A3钢基体表面上制备了CrN纳米叠层膜;在扫描电镜下观察镀膜试样表面和截面的微观形貌;利用X射线衍射分析测定镀膜的相结构;使用磨轮式磨损试验机评价镀膜的磨损性能.结果表明:CrN纳米叠层膜具有明显的层状结构,消除了镀膜中柱状晶外延生长的缺陷,抑制了常规离子镀CrN膜在磨损过程中的大块剥落现象,CrN纳米叠层膜的失效形式为微区剥落;该镀膜较常规CrN膜的耐磨损性能得到显著提高,沉积电流为60 A时所制备的CrN纳米叠层膜在磨损3 000转后失重量为0.2 mg,仅为同条件下常规CrN膜失重量的1/10.