基于条纹结构光的芯片翘曲度检测系统

作者：范子健 Fan Zijian, 蔡万源 Cai Wanyuan, 吕娜 Lü Na, 陶卫 Tao Wei · 发表于：Laser & Optoelectronics Progress · 年份：2025 · DOI：10.3788/lop242538 · 被引用次数：5 · 研究领域：Infrastructure Maintenance and Monitoring

目前缺乏成熟的检测手段对芯片热循环过程中微小翘曲度进行高精度测量，影响芯片性能优化与封装工艺提升。为解决这一难题，设计并搭建一种基于单目条纹结构光的三维检测系统，结合红外温度检测，重点研究芯片表面在变温环境下的三维重建及翘曲度计算方法。通过将条纹格雷码与相移法相结合，实现芯片表面点云数据的高精度三维重建，并利用Robust Gaussian Lowess拟合算法对点云数据进行加权曲面拟合处理，将噪点带来的波动影响减少30%左右，实现准确计算芯片翘曲度。实验结果表明，所提方法能有效抑制点云数据中的噪声和离群点影响，显著提升曲面拟合的鲁棒性和精度，尤其在热循环条件下表现出更高的稳定性。设计的光学测量系统经验证满足微米级翘曲度测量需求，为芯片设计与封装工艺优化提供了可靠的技术支持，在复杂热循环测试场景中展现出良好的应用潜力，可为高精密电子元器件质量检测与控制提供新的解决方案。