应用案例 | 16K分辨率+5μm大像元，JAI Sweep相机成为半导体高速检测利器

在半导体后道封测工艺中，引线框架作为芯片的载体“骨架”和电气连接桥梁，其质量直接影响封装的可靠性与良率。任何微小的氧化、变形、刮花、变色、过蚀等缺陷都可能导致封装失败或器件早期失效，引线框架视觉检测实现100%全检成为行业必然需求。
然而，要实现全面、精准的机器视觉检测应用，面临三大核心挑战：

微米级的缺陷瑕疵，在110mm的视野范围内实现6μm的像素精度，这对相机的分辨率和扫描速度提出极高要求。

引线框架表面为高反射率金属材质，且存在一定的3D结构（如引脚台阶、坝体）。传统打光方式极易产生强烈反光，掩盖真实缺陷，导致漏检率升高。

现代半导体封测生产线速度极快，检测系统必须在极短的节拍内完成大面积、高精度的成像与分析，否则将成为产能瓶颈。

针对上述行业痛点，JAI提供视觉检测解决方案，以JAI Sweep SW-16000TL-CXP4A相机为核心，结合精准的远心光学系统和创新的组合照明方案，化解引线框架检测中的“顽疾”。

核心设备：JAI Sweep系列高速CMOS三线彩色线阵相机

• 高分辨率与高速扫描完美结合

提供3 x 16384的RGB像素输出，满足16K超高分辨率需求；

扫描速度高达100kHz（100000行/秒），确保了在实现最高分辨率的同时，也能跟上高速的生产节拍，满足高吞吐量的要求同时可检查微小细节。

采用5μm×5μm高灵敏大像元尺寸设计，使其感光度远超采用小像元的同类相机。像元更大，动态范围和图像质量更好，信噪比也随之更高。

此外，在同等光亮条件下，该相机可以实现更快的检查速度，而且还可以通过降低照明条件的方式来降低成本。通过2x1水平合方式来增大像元尺寸（增大至10 x 5μm），从而提高了感光度。

该相机采用CoaXPress v2.0接口，支持CXP-6和CXP-12配置，每条线路可提供最高12.5Gb/s的数据吞吐量（四条同时共50Gb/s）。这种高吞吐量对于需要高分辨率和快速扫描速度的应用场景来说至关重要。

CoaXPress接口还有其他强大的特色，例如触发功能、电线供电功能，而且还支持多台相机连接单个PC图像采集卡。

相机的延迟低、信号抖动低，这些确保了在高速工业检测中的稳定可靠表现。

采用0.5倍放大倍率的远心镜头，保证在整个110mm大视野范围内成像的一致性，无透视误差和低畸变特性，为尺寸测量提供可靠保障。

采用"同轴光+条形光"的组合照明方案，同轴光提供均匀照明，有效解决高反光和3D结构成像难题，条形光通过特定角度斜射，利用阴影效应凸显3D结构缺陷。

通过实施此套以JAI Sweep相机为核心的完整视觉方案，成功解决了半导体引线框架在高精度、高效率检测中的技术难题，为客户带来了质量与效率的双重提升。该相机亦可用于裸晶圆上微裂纹、划痕等缺陷的检测，图案化晶圆上的图案缺陷和光掩模对准情况的检测，以及在半导体封装内安装的芯片电路的质量和缺陷检测。