一种硅硅键合检测图像的处理方法及系统
2018-03-27
 
 
微机电系统(MEMS)是近年来高速发展的一项新技术,它采用先进的半导体工艺技术,将整个结构集成在一块芯片中,在体积、重量、价格和功耗上有十分明显的优势,在航空航天、军事、生物医学、汽车等行业得到了广泛的应用。当前,MEMS技术在工业上面临的最大挑战之一就是封装。封装为MEMS提供了电源分配、信号分配、散热通道、机械支撑和环境保护等功能,其成本通常占MEMS总成本5075%,因此封装不但直接影响着MEMS的电、热、光和机械性能,很大程度上还决定了整个系统的小型化、可靠性和成本。随着IC芯片的不断缩小,重力不再起主导作用,与物体表面积相关的范德华力、表面张力和静电力等粘附力以及原子力则突显出来,物体的受力特性与密度、表面粗糙度、湿度以及外形密切相关,给微操作也带来很大的不确定性。这一切导致产生了常规工作状态下难以遇到的许多新现象、新规律,对现有失效诊断方法提出了新的挑战,使得相应的研究也变得十分迫切和格外重要。
封装工艺一直制约着MEMS技术的发展,目前对MEMS封装的研究主要集中于如何改变硅基材料的性质来实现高效的键合封装,不断提高硅片键合的质量是MEMS技术快速发展的保障。封装现在往往以检测键合力的形式来体现键合效果,这种方式是破坏性的测试,并且存在着测量精度差,无法分析局部键合效果等问题。
本专利采用现在较为先进的红外透射法来进行键合测试并且对红外透射法测量硅硅键合率方法进行优化。首先,对红外透射法获得的键合图像进行背景干扰消除。而后对键合图像进行小波图像去噪,小波图像增强,对比度增强等变换,突出键合图像重要信息,消除图像环境干扰。最后,划定键合部位的图像特征,通过图像处理明晰显示键合面与非键合面,最后计算键合率。整个研究以matlab为平台,开发出了软件。提高了红外透射法测量硅硅键合率的精确程度,量化了硅硅键合的优劣程度,具有较高的实用价值。
 
 
 
1 软件程序界面
 
 

 

 
 
2 处理结果
 
(发明专利 已受理:CN201610021552.X
发明人:陶智,闫晓军,李海旺
鸣谢来稿:李海旺副教授,能源与动力工程学院,E-mail: lihaiwang@buaa.edu.cn