倒装芯片(FC)缺陷往往隐藏于芯片内部,给缺陷检测带来了很大困难。本文从FC芯片振动模型入手,阐述了芯片缺陷检测原理,研究了基于超声激励的芯片固有频率及焊点振动速度检测技术。本文主要内容包括:1.将焊点简化为有质量的拉伸弹簧,推导出FC芯片振动模型的固有振动方程。理论指出,芯片存在缺陷焊点时,固有频率会变小,缺陷焊点的振动速度会变大。2.提出一种基于空气耦合超声激励的FC芯片缺陷检测方法,通过空气耦合超声波激励芯片,利用激光测振仪测得振动信号以诊断焊点缺陷。3.计算、仿真并测量了FC芯片固有频率,研究表明芯片缺失焊点个数越多,固有频率越小。对于周边型FC芯片,若第3~5阶固有频率变化率大于9%,则存在焊点缺失;对于面阵FC型芯片,前7阶固有频率对边角及周边焊点缺失比较敏感,可用于粗略定位焊点缺失区域。4.仿真并测量了焊点振动速度,研究表明缺陷焊点振动速度比参考焊点大,其振动速度偏差系数比无缺陷焊点大。对于周边型FC芯片,若被测焊点振动速度偏差系数大于0.45,则存在焊点缺失;对于面阵型FC芯片,若被测焊点振动速度偏差系数小于0.3,则不存在缺陷,若振动速度偏差系数大于0.35,则存在焊点缺失。而且,该方法还可以定位出缺陷焊点。因此,基于空气耦合超声激励的FC芯片缺陷检测方法,能有效测得芯片固有频率及焊点振动速度,进而检测出FC芯片缺陷。