一种超声波扫查仪高质量成像装置及其工作方法
技术领域
本发明涉及芯片质量检测
技术领域
，尤其涉及一种超声波扫查仪高质量成像装置及其工作方法。背景技术
目前，随着半导体芯片的快速发展，也带动了围绕芯片检测服务行业的发展。对于封装越来越小化的芯片而言，无损检测越来越重要。因此，超声波检测仪器得到了相应的应用，超声波对芯片进行检测的过程中几乎没有损伤。通过超声波的发射能够准确找到不同封装间的问题，例如常见的DIE与塑封体的分离，中间夹杂者空气，由于超声波遇空气全反射原理，有问题的地方，扫描出来的图片颜色会比较暗，并且除了遇到空气反射，遇到不同密度的材料也会发生部分反射，并导致最后超声波检测仪的成像十分混乱。因此，超声波虽然可以检测芯片的每一层的问题，但是仍然存在有较大的干扰，极大地影响了芯片质量的检测精准度，给检测人员带来了一定不必要的工作量。
发明内容
有鉴于此，为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种超声波扫查仪高质量成像装置，包括：水箱、超声波查扫机构、承载台、供水机构、至少一液位检测机构、至少一排水机构和至少一电阻率检测头，所述水箱内存储有去离子水，所述供水机构与所述水箱的内部连通，所述供水机构用于向所述水箱内注入去离子水，所述液位检测机构安装于所述水箱内，所述液位检测机构用于检测所述水箱内的液面高度，所述排水机构与所述水箱的内部连通，所述排水机构内设置有所述电阻率检测头，所述承载台设置于所述水箱内，所述承载台上承载有待检测的芯片，所述超声波查扫机构的检测端伸入所述水箱内，所述超声波查扫机构用于对所述芯片进行检测。
在另一个优选的实施例中，还包括：控制主机和报警装置，所述控制主机设置于所述水箱的一侧，所述报警装置安装于所述控制主机上，所述报警装置、所述供水机构、所述排水机构、所述电阻率检测头和所述液位检测机构均与所述控制主机通信连接。
在另一个优选的实施例中，所述超声波查扫机构包括：移动架、X-Y双向移动机构和上超声波探头，所述X-Y双向移动机构的固定端固定安装于所述水箱的外侧，所述X-Y双向移动机构的移动端与所述移动架固定连接，所述X-Y双向移动机构用于驱动所述移动架移动至水平面上的任意一处，所述上超声波探头安装于所述移动架上，所述上超声波探头的检测端竖直向下设置，所述上超声波探头的检测端伸入至所述水箱的液面以下，所述上超声波探头的检测端可操作地设置于所述芯片的上方。
在另一个优选的实施例中，所述超声波查扫机构还包括：下超声波探头，所述移动架呈C字型结构设置，所述上超声波探头固定安装于所述移动架的上部，所述下超声波探头设置于所述移动架的下部，所述下超声波探头的检测端竖直向上设置且正对所述上超声波探头的检测端，所述上超声波探头的检测端与所述下超声波探头的检测端之间间隔有一定距离，所述下超声波探头可操作地设置于所述芯片的正下方。
在另一个优选的实施例中，所述供水机构包括：储水罐、出水管、供水泵和注入管，所述储水罐内存储有去离子水，所述储水罐与所述出水管连接，所述出水管与所述供水泵连接，所述供水泵与所述注入管连接，所述注入管与所述水箱内连通。
在另一个优选的实施例中，所述液位检测机构包括：容置筒、上液位传感器和下液位传感器，所述容置筒呈圆筒形结构，所述容置筒的轴线沿竖直方向设置，所述容置筒的下部向下延伸形成有一缩口管，所述容置筒伸入所述水箱设置，所述缩口管的内径小于所述容置筒的内径，所述上液位传感器设置于所述容置筒的内侧的上部，所述下液位传感器设置于所述容置筒的内侧的下部。
在另一个优选的实施例中，所述水箱呈矩形体结构，所述液位检测机构的数量为四个，四所述液位检测机构分别设置于所述水箱的四角处，且还包括：四安装件，所述所述安装件均固定与所述水箱的内壁上，每一所述安装件均与一所述容置筒的外壁相连接。
在另一个优选的实施例中，所述排水机构包括：废水槽、排水主管、若干第一排水支管、若干上电磁阀和若干下电磁阀，所述排水主管与所述废水槽连接，每一所述第一排水支管的上端均通过一所述上电磁阀与所述水箱的底部连接设置，每一所述第一排水支管的下端均通过一所述下电磁阀与所述排水主管连接，每一所述第一排水支管均沿竖直方向设置，每一所述排水支管的下部均设置有一所述电阻率检测头。
在另一个优选的实施例中，所述排水机构还包括：若干第二排水支管，所述第二排水支管的上端通过一所述上电磁阀与所述水箱的中部连接，所述第二排水支管的下端通过一所述下电磁阀与所述排水主管连接；其中，所述第二排水支撑呈倒立的L形结构，所述第二排水支管的下部设置有一所述电阻率检测头。
本发明的目的还在于提供一种超声波扫查仪高质量成像装置的工作方法，包括上述中任意一项所述的超声波扫查仪高质量成像装置，还包括：扫查控制系统，所述超声波扫查机构、所述供水机构、所述液位检测机构、所述排水机构和所述电阻率检测头均与所述扫查控制系统通信连接，具体包括如下步骤：
步骤S1，所述扫查控制系统内预先设置第一液面阈值、第二液面阈值和标准电阻率值，其中所述第一液面阈值小于所述第二液面阈值；
步骤S2，放置所述芯片于所述承载台上，并启动所述扫查控制系统；
步骤S3，所述液位检测机构实时检测所述水箱内的液面高度，并获得液面实时高度值，所述液面实时高度值若小于等于所述第一液面阈值则进入步骤S4，所述液面实时高度若大于第一液面阈值且小于所述第二液面阈值则进入步骤S5，所述液面实时高度大于等于所述第二液面阈值则进入步骤S6；
步骤S4，所述供水机构向所述水箱内注入第一单位体积的去离子水，并返回步骤S3；
步骤S5，所述排水机构从所述水箱内排出第二单位体积的去离子水，并进入步骤S7；
步骤S6，所述排水机构从所述水箱内排出第三单位体积的去离子水，并返回步骤S3；
步骤S7，通过所述电阻率检测头对所述第二单位体积的去离子水的电阻率进行检测，并获得检测电阻率值，若所述检测电阻率值小于所述标准电阻率值则进入步骤S8，若所述检测电阻率值大于等于所述标准电阻率值则进入步骤S9；
步骤S8，所述排水机构排出第四单位体积的去离子水，并进入步骤S10；
步骤S9，所述超声波查扫机构对所述芯片进行超声波扫描，并获得芯片的扫描结果，进入步骤S11；
步骤S10，所述供水机构注入第四单位体积的去离子水，并返回步骤S5；
步骤S11，取出芯片。
本发明由于采用了上述技术方案，使之与现有技术相比具有的积极效果是：通过对本发明的应用，提供了一种以去离子水作为超声波检测介质的芯片检测设备，并且通过系统的综合控制，始终保持水箱内的去离子水处于一定的纯度，降低了污染物以及其他离子等杂质混入去离子水中对检测结果带来的干扰，进一步地提高了芯片的检测效率和检测质量。
附图说明
图1为本发明的一种超声波扫查仪高质量成像装置的结构示意图；
图2为本发明的一种超声波扫查仪高质量成像装置的工作方法示意图。
附图中：
1、水箱；2、超声波查扫机构；3、承载台；4、供水机构；5、液位检测机构；6、排水机构；7、电阻率检测头；8、控制主机；9、报警装置；21、移动架；22、X-Y双向移动机构；23、上超声波探头；24、下超声波探头；41、注入管；51、容置筒；52、上液位传感器；53、下液位传感器；61、废水槽；62、排水主管；63、第一排水支管；64、上电磁阀；65、下电磁阀；66、第二排水支管。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
如图1所示，示出一种较佳实施例的超声波扫查仪高质量成像装置，包括：水箱1、超声波查扫机构2、承载台3、供水机构4、至少一液位检测机构5、至少一排水机构6和至少一电阻率检测头7，水箱1内存储有去离子水，供水机构4与水箱1的内部连通，供水机构4用于向水箱1内注入去离子水，液位检测机构5安装于水箱1内，液位检测机构5用于检测水箱1内的液面高度，排水机构6与水箱1的内部连通，排水机构6内设置有电阻率检测头7，承载台3设置于水箱1内，承载台3上承载有待检测的芯片，超声波查扫机构2的检测端伸入水箱1内，超声波查扫机构2用于对芯片进行检测。
进一步，作为一种较佳的实施例，还包括：控制主机8和报警装置9，控制主机8设置于水箱1的一侧，报警装置9安装于控制主机8上，报警装置9、供水机构4、排水机构6、电阻率检测头7和液位检测机构5均与控制主机8通信连接。
进一步，作为一种较佳的实施例，报警装置9为蜂鸣器或警报灯或上述两者的搭配结合。
进一步，作为一种较佳的实施例，控制主机8上设置有一控制面板。
进一步，作为一种较佳的实施例，扫查控制系统安装于控制主机8内。
进一步，作为一种较佳的实施例，其特征在于，超声波查扫机构2包括：移动架21、X-Y双向移动机构22和上超声波探头23，X-Y双向移动机构22的固定端固定安装于水箱1的外侧，X-Y双向移动机构22的移动端与移动架21固定连接，X-Y双向移动机构22用于驱动移动架21移动至水平面上的任意一处，上超声波探头23安装于移动架21上，上超声波探头23的检测端竖直向下设置，上超声波探头23的检测端伸入至水箱1的液面以下，上超声波探头23的检测端可操作地设置于芯片的上方。
进一步，作为一种较佳的实施例，X-Y双向移动机构22包括：X向移动组件和设置于X向移动组件上的Y向移动组件，移动架21的一侧与Y向移动组件固定连接，并且可操作地沿X方向和Y方向移动。
进一步，作为一种较佳的实施例，上超声波探头23上至少设置有一发射端和一接收端。
进一步，作为一种较佳的实施例，下超声波探头24上至少设置有一接收端。
进一步，作为一种较佳的实施例，超声波查扫机构2还包括：下超声波探头24，移动架21呈C字型结构设置，上超声波探头23固定安装于移动架21的上部，下超声波探头24设置于移动架21的下部，下超声波探头24的检测端竖直向上设置且正对上超声波探头23的检测端，上超声波探头23的检测端与下超声波探头24的检测端之间间隔有一定距离，下超声波探头24可操作地设置于芯片的正下方。
进一步，作为一种较佳的实施例，供水机构4包括：储水罐、出水管、供水泵和注入管41，储水罐内存储有去离子水，储水罐与出水管连接，出水管与供水泵连接，供水泵与注入管41连接，注入管41与水箱1内连通。
进一步，作为一种较佳的实施例，液位检测机构5包括：容置筒51、上液位传感器52和下液位传感器53，容置筒51呈圆筒形结构，容置筒51的轴线沿竖直方向设置，容置筒51的下部向下延伸形成有一缩口管，容置筒51伸入水箱1设置，缩口管的内径小于容置筒51的内径，上液位传感器52设置于容置筒51的内侧的上部，下液位传感器53设置于容置筒51的内侧的下部。
进一步，作为一种较佳的实施例，水箱1呈矩形体结构，液位检测机构5的数量为四个，四液位检测机构5分别设置于水箱1的四角处，且还包括：四安装件，安装件均固定与水箱1的内壁上，每一安装件均与一容置筒51的外壁相连接。
进一步，作为一种较佳的实施例，排水机构6包括：废水槽61、排水主管62、若干第一排水支管63、若干上电磁阀64和若干下电磁阀65，排水主管62与废水槽61连接，每一第一排水支管63的上端均通过一上电磁阀64与水箱1的底部连接设置，每一第一排水支管63的下端均通过一下电磁阀65与排水主管62连接，每一第一排水支管63均沿竖直方向设置，每一排水支管的下部均设置有一电阻率检测头7。
进一步，作为一种较佳的实施例，其特征在于，排水机构6还包括：若干第二排水支管66，第二排水支管66的上端通过一上电磁阀64与水箱1的中部连接，第二排水支管66的下端通过一下电磁阀65与排水主管62连接；其中，第二排水支撑呈倒立的L形结构，第二排水支管66的下部设置有一电阻率检测头7。
进一步，作为一种较佳的实施例，若干第二排水支管66沿水箱1的上部外壁均匀布置。
若干第二排水支管66每一上电磁阀64均应设置于水箱1内的去离子水的液面以下。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围。
本发明在上述基础上还具有如下实施方式：
本发明的进一步实施例中，承载台3包括：平台部和立架部，立架部的下端与水箱1的内底部固定连接，立架部的上端于平台部的一侧固定连接，平台部的上表面设置有一放置位，放置位与芯片相匹配。
通过以上的实施例的实施，如图2所示，本发明开提供了一种超声波扫查仪高质量成像装置的工作方法，包括上述中任意一项的超声波扫查仪高质量成像装置，还包括：扫查控制系统，超声波扫查机构、供水机构4、液位检测机构5、排水机构6和电阻率检测头7均与扫查控制系统通信连接，具体包括如下步骤：
步骤S1，扫查控制系统内预先设置第一液面阈值、第二液面阈值和标准电阻率值，其中第一液面阈值小于第二液面阈值。进一步地，第一液面阈值即为上超声波探头23能够伸入至液面以下的位置高度，第二液面阈值为在本发明工作过程中，去离子水不会溅出水箱1的安全高度，然后进入步骤S2。
步骤S2，放置芯片于承载台3上，并启动扫查控制系统，然后进入步骤S3。
步骤S3，液位检测机构5实时检测水箱1内的液面高度，并获得液面实时高度值，液面实时高度值若小于等于第一液面阈值则进入步骤S4，液面实时高度若大于第一液面阈值且小于第二液面阈值则进入步骤S5，液面实时高度大于等于第二液面阈值则进入步骤S6。进一步地，在扫查控制系统的配合下对测得的液体实时高度值与第一液面阈值和第二液面阈值做对比。
步骤S4，供水机构4向水箱1内注入第一单位体积的去离子水，并返回步骤S3。进一步地，第一单位体积最大不超过第一液面阈值到第二液面阈值之间的等离子水的体积的三分之一。
步骤S5，排水机构6从水箱1内排出第二单位体积的去离子水，并进入步骤S7。进一步地，第二单位体积小于第三单位体积。
步骤S6，排水机构6从水箱1内排出第三单位体积的去离子水，并返回步骤S3。进一步地，第二单位体积的等离子水小于第一单位体积。
步骤S7，通过电阻率检测头7对第二单位体积的去离子水的电阻率进行检测，并获得检测电阻率值，若检测电阻率值小于标准电阻率值则进入步骤S8，若检测电阻率值大于等于标准电阻率值则进入步骤S9。进一步地，优选地，标准电阻率值应接近于18MΩ*cm(25℃)。
步骤S8，排水机构6排出第四单位体积的去离子水，并进入步骤S10。
步骤S9，超声波查扫机构2对芯片进行超声波扫描，并获得芯片的扫描结果，进入步骤S11。
步骤S10，供水机构4注入第四单位体积的去离子水，并返回步骤S5。
步骤S11，取出芯片。
本发明的进一步实施例中，步骤S9具体包括：
步骤S91，对芯片进行反射式扫描，反射式扫描为上超声波探头23开启，对芯片发射超声波并接收反射的超声波，同时下超声波探头24关闭，反射式扫描完成后进入步骤S92；
步骤S92，对芯片进行透射式扫描，透射式扫描为上超声波探头23和下超声波探头24开启，上超声波探头23对芯片发射超声波并通过下超声波探头24接收透射的超声波，扫描完成后进入步骤S93；
步骤S92对反射式扫描的结果和透射式扫描的结构进行比对并输出。
本发明的进一步实施例中，步骤S5包括：
步骤S51，下电磁阀65打开排出第一排水支管63或第二排水支管66内的残留离子水；
步骤S52，下电磁阀65关闭，上电磁阀64打开，水箱1内的离子水部分流入第一排水支管63或第二排水支管66内；
步骤S53，上电磁阀64关闭，电阻率检测头7对第一排水支管63或第二排水支管66内的离子水进行检测。
本发明的进一步实施例中，步骤S6包括：
步骤S61，同时打开上电磁阀64和下电磁阀65；
步骤S62，同时关闭上电磁阀64和下电磁阀65。
本发明的进一步实施例中，针对于步骤S3的实际使用需求，本发明提供的上液位传感器52的检测端与第二液面阈值相平齐，下液位传感器53的检测端与第一液面阈值相平齐；也即，当下液位传感器53存在读数时水箱1内的液面高度即超过第一液面阈值，当上传感器无读数则水箱1内的液面高度抵于第一液面阈值，当上液位传感器52和下液位传感器53均存在读数，则水箱1内的液面高度高于第二液面阈值。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。
