1.一種TSV封裝缺陷檢測(cè)裝置,其特征在于,包括三維空間移動(dòng)定位平臺(tái)、半導(dǎo)體激光激勵(lì)單元、熱圖像采集單元、信號(hào)重構(gòu)與處理單元和控制單元,所述三維空間移動(dòng)定位平臺(tái)(1)含有載物支架,可在X、Y、Z三個(gè)方向上平移,在XY、XZ、YZ平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)TSV樣片(2)的調(diào)焦和定位;半導(dǎo)體激光激勵(lì)單元采用共軛激光束對(duì)TSV樣片施加熱激勵(lì);熱圖像采集系統(tǒng)使用紅外熱成像儀(7)測(cè)量TSV樣片表面溫度場(chǎng),并將熱圖像序列保存于主控計(jì)算機(jī)(8)中;信號(hào)重構(gòu)與處理系統(tǒng)對(duì)熱圖像/溫度序列值進(jìn)行重構(gòu),并進(jìn)行缺陷智能辨識(shí);控制系統(tǒng)由主控計(jì)算機(jī)(8)協(xié)調(diào)控制各單元進(jìn)行操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種TSV封裝缺陷檢測(cè)裝置,其特征在于,所述半導(dǎo)體激光激勵(lì)單元,包括半導(dǎo)體激光器(3)、激光分束器(4)和兩個(gè)激光準(zhǔn)直擴(kuò)束器(5)和(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種TSV封裝缺陷檢測(cè)裝置,其特征在于,半導(dǎo)體激光器(3)的中心波長(zhǎng)為810nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種TSV封裝缺陷檢測(cè)裝置,其特征在于,所述的信號(hào)重構(gòu)與處理單元包含專用測(cè)量軟件,可對(duì)熱圖像序列信號(hào)進(jìn)行時(shí)間和空間超分辨率重構(gòu)。
5.一種TSV封裝缺陷檢測(cè)裝置及其檢測(cè)方法,包含如下步驟:
a.采用共軛激光束對(duì)被測(cè)TSV樣片進(jìn)行熱激勵(lì);
b.測(cè)量所述樣片溫度的演變信息,得到熱圖像序列;
c.對(duì)熱圖像序列溫度值進(jìn)行時(shí)間域超分辨率重構(gòu);
d.對(duì)熱圖像序列溫度值進(jìn)行空間域超分辨率重構(gòu);
e.對(duì)重構(gòu)后的熱圖像或溫度信號(hào)進(jìn)行特征提取和優(yōu)選,利用專家系統(tǒng)進(jìn)行TSV封裝失效預(yù)測(cè)及缺陷智能診斷。
6.權(quán)利要求5所述的一種TSV封裝缺陷檢測(cè)裝置及其檢測(cè)方法,其特征在于,所述步驟a中將被測(cè)TSV樣片放置在三維移動(dòng)平臺(tái)載物支架上,調(diào)整X、Y、Z位置、偏轉(zhuǎn)角度及工作距離,使TSV樣片進(jìn)入視場(chǎng)并處于熱像儀視焦距位置;通過萬(wàn)向光纖支架調(diào)整激光束入射角度,使用共軛激光束進(jìn)行脈沖式加熱。
7.據(jù)權(quán)利要求5所述的一種TSV封裝缺陷檢測(cè)裝置及其檢測(cè)方法,其特征在于, 所述步驟c中,所述時(shí)間超分辨率重構(gòu)是指對(duì)熱圖像序列溫度值進(jìn)行插值和擬合,從而獲得任意時(shí)刻的熱圖像,突破設(shè)備的幀頻限制。
8.據(jù)權(quán)利要求7述的一種TSV封裝缺陷檢測(cè)裝置及其檢測(cè)方法,其特征在于,所述步驟c圖像序列中各點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度值,并進(jìn)行時(shí)間域插值和擬合,對(duì)于序列熱圖像中位任意位置(m,n)的溫度值,當(dāng)有采集時(shí)間樣本數(shù)據(jù)t=(t1,t2,…tK),有對(duì)應(yīng)的溫度值P(m,n)=(p1,p2,…pK),尋找函數(shù),使其滿足P(m,n)=F(t),從而獲得任意時(shí)刻的溫度值。
9.據(jù)權(quán)利要求5所述的一種TSV封裝缺陷檢測(cè)裝置及其檢測(cè)方法,其特征在于,所述步驟d中,所述空間超分辨率重構(gòu)即由低分辨率圖像通過自學(xué)習(xí)方式獲得高分辨圖像。
10.據(jù)權(quán)利要求9所述的一種TSV封裝缺陷檢測(cè)裝置及其檢測(cè)方法,其特征在于,所述步驟d.中基于單幀或多幀熱圖像,進(jìn)行空間域超分辨率重建,以低分辨圖像中點(diǎn)為中心的塊通過模糊采樣并反向推演得到對(duì)應(yīng)位置塊并逐步構(gòu)建低/高分辨率庫(kù)以獲得包含更豐富細(xì)節(jié)信息的高頻熱圖像,提高紅外探測(cè)空間解析度。