校企合作毕业设计

相控阵雷达芯片键合工艺的视觉检测与仿真模拟

机械工程

资助企业: 上海无线电设备研究所

企业导师: 曾照勇

指导教师: 唐鼎

项目成员: 李金科 邓荐峰 谈天昊

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项目简介

项目概述

T/R组件是有源相控阵雷达的核心部件,采用多芯片组装(MCM)的方式将功能、控制芯片集成在一个模块上。而金丝键合是实现芯片互联的关键工艺,键合工艺质量对T/R组件性能有较大影响。同时,由于金丝键合形成的拱丝和焊点具有微小、密集的特点,因此工业上广泛使用的检测方法均存在分辨率不足或效率低的问题,无法满足质量检测的需要。针对以上两种需求,本项目开发了T/R组件金丝键合工艺拉弧过程仿真模型以及关键质量参数的检测方法。


项目目标

开发T/R组件金丝键合工艺拉弧过程的仿真模型以及关键质量参数的检测方法,具体包括:

1)建立T/R组件金丝键合工艺拉弧过程的仿真模型,基于有限元模型对关键工艺参数进行优化设计。

2)结合变焦显微测量技术,开发金丝键合拱高的视觉检测方法。

3)结合视觉检测算法和负样本增强技术,开发金丝键合焊点缺陷的视觉检测方法。


项目成果

金丝键合过程模拟与工艺优化部分:

1)建立了拉弧过程的有限元仿真模型,与实际拉弧高度进行了对比验证。

2)采用了响应曲面模型对拉弧工艺过程关键参数进行优化设,提高了成形质量。

 

金丝键合拱高检测方法部分:

1)采用了清晰度评价算法计算拱高,评估了清晰度Brenner算子和Laplace算子。

2)计算结果与实验结论符合较好。

 

金丝键合焊点检测方法部分:

1)采用了YOLO算法对焊点识别。

2)采用负样本增强法对焊点质量缺陷进行检测。

3)实现了键合焊点缺陷的检测。


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