随着芯片封装技术的发展,扇出型面板级封装芯片成为芯片先进封装技术的发展趋势,对于线宽/线间距最小为15μm/15μm的高端产品的面板级封装技术仍然存在很多关键技术问题等待攻克。其中芯片扇出型面板级封装过程中在芯片贴片、塑封阶段产生芯片位置漂移造成芯片位置不准确,导致芯片后续打孔、布线等工序芯片实际位置与理论设计图纸存在误差,按原设计图纸加工会影响芯片封装的最终成品率。因此本文针对塑封研磨后的扇出型面板级封装的芯片位置漂移测量系统展开研究,具体论文研究工作如下:（1）确定了芯片位置漂移测量系统的关键硬件方案。根据芯片位置漂移测量精度计算确定视觉系统使用4300万像素的面阵相机和双远心镜头;根据检测精度及范围确定使用有效行程为600mm×600mm的大理石龙门架精密运动平台作为芯片位置漂移测量运动平台;根据检测的芯片样品确定使用红色同轴光源辅助检测,最后完成芯片位置漂移测量运动平台的搭建。（2）针对芯片边缘图像高精度检测,提出了一种基于Zernike矩模型和边缘聚类的亚像素边缘检测改进算法。利用Canny算子对预处理芯片图像进行粗定位,确定亚像素检测范围,去掉无关像素点,利用提出的一种基于梯度方向的直线边缘聚类方法对粗定位后的边缘进行聚类,接着利用Zernike矩模型对聚类的边缘点进行亚像素边缘检测。该算法既保留了Zernike矩算法的检测精度高、抗噪声能力强的优点,同时提高了边缘的检测效率,实验结果表明,本文的亚像素边缘检测算法稳定性好,检测精度达到0.3个像素。（3）针对芯片位置漂移测量运动平台在大行程检测过程中由定位误差引起测量结果不准确的问题,本文通过对芯片位置漂移测量运动平台的定位精度、直线度、垂直度进行测量分析,建立误差预测模型,对芯片位置漂移测量结果进行误差校正,大幅减低由芯片位置漂移测量运动平台造成的定位误差,提高了芯片最终检测精度。实验结果表明,利用误差预测模型对平台定位误差进行补偿后,平台X、Y轴精度最高由55μm提高到2μm,芯片位置漂移测量精度达到5μm,能满足大部分工业需求。