专利名称：使用参考键合焊盘来校正键合坐标的方法
技术领域：
本发明涉及一种校正键合坐标(bonding coordinate)的方法，尤其涉及一种根据被加载到线键合设备上进行键合的管芯(die)和引线(lead)的位置来校正键合坐标的方法。
背景技术：
图1示出了被加载到线键合设备上进行键合的管芯201和(举例来说，引线架的)引线203。参见图1，参考数字202指示被标注为P1到PN的多个键合焊盘的一个键合焊盘，标注P-1指示第一管芯识别区域，标注P-2指示第二管芯识别区域，标注L-1指示第一引线识别区域，标注L-2指示第二引线识别区域。
图2是用于校正键合坐标的传统方法的传统教导算法的流程图。参见图1和图2，在进行持续键合之前，操作员进行教导操作(即，人工识别可视点(visual points)和数据输入(data entry))，以便向参考管芯201的键合焊盘P1到PN的键合点、引线203的键合点以及识别区域P-1、P-2、L-1和L-2分配坐标。识别区域通常被称为眼点(eye point)。
当操作员完成教导操作(操作S201)时，线键合设备的控制器(未示出)存储键合焊盘和引线的键合坐标(操作S202)。同样，线键合设备的控制器存储识别区域的中心坐标和参考图像数据(操作S203)。
图3是当材料和元件被加载到线键合设备上进行键合时，校正键合坐标的传统方法的流程图。参见图1到图3，线键合设备的控制器搜索管芯识别区域P-1和P-2以及引线识别区域L-1和L-2相对于管芯201和引线203的位置(操作S301)。详细地说，观察系统(visionsystem)(未示出)将图像数据与参考图像数据(即，先前的或范例管芯和引线的图像数据)进行比较，以搜索被加载进行键合的瞬时管芯的管芯识别区域P-1和P-2以及引线识别区域L-1和L-2的位置。
如果成功搜索到管芯识别区域P-1和P-2以及引线识别区域L-1和L-2的位置，则线键合设备的控制器将瞬时管芯和引线的识别区域P-1、P-2、L-1和L-2的位置与设定的位置进行比较，并且根据比较结果来校正当前管芯201和引线203的键合坐标(操作S302、S304和S305)。
如果搜索瞬时管芯识别区域P-1和P-2的位置或者瞬时引线识别区域L-1和L-2的位置失败，则线键合设备的控制器指示排列错误并且停止线键合(操作S302和S303)。
在此校正键合坐标的传统方法中，因为一批管芯可能不可预见和不一致地变化，所以在操作S302中搜索瞬时管芯识别区域P-1和P-2的位置经常失败。例如，管芯识别区域P-1和P-2经常被线键合之前的管芯附着过程期间所施加的树脂或胶带遮掩。此外，当管芯被部分涂覆时，管芯识别区域P-1和P-2可能被涂覆。
因此，根据校正键合坐标的传统方法，因为搜索管芯识别区域P-1和P-2的位置经常失败，所以线键合经常被停止。因此，一种较少失败的校正键合坐标的方法将是本领域的重要改进。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种根据被加载到线键合设备上进行键合的瞬时管芯和引线的位置来校正键合坐标的方法，该方法包含以下步骤搜索瞬时管芯和引线的管芯识别区域和引线识别区域的位置，将检测到的识别区域的位置与设定的位置进行比较，并且根据比较结果来校正管芯和引线的键合坐标；以及如果搜索管芯识别区域的位置失败，则搜索参考键合焊盘，将检测到的参考键合焊盘的位置与设定的位置进行比较，并且根据比较结果来校正要被键合的瞬时管芯和引线的键合坐标。
因此，如果搜索管芯识别区域失败，则根据通过搜索参考键合焊盘而获得的结果来校正管芯的键合坐标，从而防止线键合被经常停止。
通过在其中参考附图详细描述示范实施例，本发明上面的和其它的特征和优势将变得更加明显，其中图1示出了被加载进行键合的管芯和引线；图2是校正键合坐标的传统方法的教导算法的流程图；图3是当进行键合的材料和元件被加载时，校正键合坐标的传统方法的流程图；图4是根据本发明的一个实施例，校正键合坐标的方法的教导算法的流程图；图5示出了被排列成框状的键合焊盘；图6示出了被排列成单行的键合焊盘；图7示出了被排列成两行的键合焊盘；图8示出了被排列成单列的键合焊盘；图9示出了被排列成两列的键合焊盘；图10示出了通过执行如图4所示的操作S405而获得的螺旋形搜索轨迹；图11是根据本发明的一个实施例，当如图1所示的管芯和引线被加载进行键合时，校正键合坐标的方法的流程图；图12是如图11所示的操作S116的详细算法的流程图；图13是解释当键合焊盘被排列成框状时，如图12所示的操作S1203或S1208的图；图14是解释当键合焊盘被排列成单行时，如图12所示的操作S1203或S1208的图；以及图15是解释当键合焊盘被排列成两行时，如图12所示的操作S1203或S1208的图。
具体实施例方式
现在将参考附图对本发明进行更加全面的描述。
图4是根据本发明的一个实施例的校正键合坐标的方法的教导算法的流程图。参见图1和图4，在进行持续键合之前，操作员进行教导操作以便向范例或参考管芯201的键合焊盘P1到PN的键合点、引线203的键合点和识别区域P-1、P-2、L-1及L-2分配坐标。
当操作员完成教导操作(操作S401)时，线键合设备(未示出)的控制器(未示出)存储多个键合焊盘202(标注为P1到PN)和引线203的键合坐标(操作S402)。同样，线键合设备的控制器存储识别区域P-1、P-2、L-1及L-2的中心坐标和图像数据(操作S403)。
线键合设备的控制器确定最靠近管芯识别区域P-1和P-2的参考键合焊盘的数目，并且还确定多个键合焊盘202(P1到PN)的排列类型(操作S404)。在当前例子中对于管芯201(图1)，因为管芯识别区域P-1和P-2的数目是2，参考键合焊盘的数目也是2。
线键合设备的控制器获得源于参考键合焊盘的每个键合坐标的螺旋形搜索轨迹(操作S405)。
图5示出了被排列成框状的键合焊盘P1到P12。参见图5，现在将描述键合焊盘P1到P12被排列成框状的情况下的操作S404(图4)。
当第一管芯识别区域P-1靠近键合焊盘P6和P7时，键合焊盘P6和P7中的一个被确定为第一参考键合焊盘。同样地，当第二管芯识别区域P-2靠近键合焊盘P1和P12时，键合焊盘P1和P12中的一个被确定为第二参考键合焊盘。
此外，确定今后将要被键合的键合焊盘被排列成如图5所示的框状。
图6示出了被排列成单行的键合焊盘P1到P6。参见图6，现在将描述键合焊盘P1到P6被排列成单行的情况下的操作S404(图4)。
当第一管芯识别区域P-1最靠近键合焊盘P1时，键合焊盘P1被确定为第一参考键合焊盘。同样地，当第二管芯识别区域P-2最靠近键合焊盘P6时，键合焊盘P6被确定为第二参考键合焊盘。确定第二参考键合焊盘可能距离第一参考键合焊盘最远。
此外，确定将要被键合的键合焊盘被排列成如图6所示的单行。
图7示出了被排列成两行的键合焊盘P1到P7。参见图7，现在将描述键合焊盘P1到P7被排列成两行的情况下的操作S404(图4)。
当第一管芯识别区域P-1最靠近键合焊盘P1时，键合焊盘P1被确定为第一参考键合焊盘。同样地，当第二管芯识别区域P-2最靠近键合焊盘P7时，键合焊盘P7被确定为第二参考键合焊盘。确定第二参考键合焊盘可能距离第一参考键合焊盘最远。
此外，确定将要被键合的键合焊盘被排列成如图7所示的两行。
图8示出了被排列成单列的键合焊盘P1到P6。参见图8，现在将描述键合焊盘P1到P6被排列成单列的情况下的操作S404(图4)。
当第一管芯识别区域P-1最靠近键合焊盘P1时，键合焊盘P1被确定为第一参考键合焊盘。同样地，当第二管芯识别区域P-2最靠近键合焊盘P6时，键合焊盘P6被确定为第二参考键合焊盘。确定第二参考键合焊盘可能距离第一参考键合焊盘最远。
此外，确定将要被键合的键合焊盘被排列成如图8所示的单列。
图9示出了被排列成两列的键合焊盘P1到P7。参见图9，现在将描述键合焊盘P1到P7被排列成两列的情况下的操作S404(图4)。
当第一管芯识别区域P-1最靠近键合焊盘P1时，键合焊盘P1被确定为第一参考键合焊盘。同样地，当第二管芯识别区域P-2最靠近键合焊盘P7时，键合焊盘P7被确定为第二参考键合焊盘。确定第二参考键合焊盘可能距离第一参考键合焊盘最远。
此外，确定将要被键合的键合焊盘被排列成如图9所示的两列。
图10示出了通过执行如图4所示的操作S405而获得的螺旋形搜索轨迹。参见图10，获得从第一或第二参考键合焊盘的键合坐标PR1开始逆时针方向的螺旋形搜索轨迹。用“a”表示的搜索点之间沿X轴的移动距离与沿第一或第二参考键合焊盘的X轴的宽度“a”相同。同样，用“b”表示的搜索点之间在Y轴上的移动距离与沿第一或第二参考键合焊盘的Y轴的宽度“b”相同。
图11是一个流程图，示出了根据本发明的一个实施例，当如图1所示的管芯201和引线203被加载到线键合设备上进行键合时的一种校正键合坐标的方法。参见图1以及图4到图11，当管芯201和引线203被加载进行键合时，线键合设备的控制器首先搜索管芯识别区域P-1和P-2以及引线识别区域L-1和L-2相对于管芯201和引线203的位置(操作S111)。在一个例子中，线键合设备的观察系统将瞬时管芯和引线的图像数据与参考图像数据进行比较，来搜索管芯识别区域P-1和P-2以及引线识别区域L-1和L-2的位置。
如果在操作S112中搜索引线识别区域L-1和L-2的位置失败，则在操作S113中，线键合设备的控制器指示排列错误并停止线键合。
如果在操作S112中成功搜索到引线识别区域L-1和L-2的位置，则在操作S114中，线键合设备的控制器确定是否已经成功搜索到管芯识别区域P-1和P-2。
在步骤S114中，如果确定线键合设备的控制器已经成功搜索到管芯识别区域P-1和P-2，则线键合设备的控制器将识别区域的位置与设定的位置进行比较，并且在操作S115中，根据比较所得到的结果来校正管芯201和引线203的键合坐标。
如果在操作S114中确定搜索管芯识别区域P-1和P-2失败，则在操作S116中，线键合设备的控制器搜索在操作S404(图4)中确定的参考键合焊盘，将参考键合焊盘的位置与设定的位置进行比较，并且根据比较所得到的结果来校正管芯201和引线203的键合坐标。
因此，如果搜索管芯识别区域P-1和P-2失败，则线键合设备的控制器根据通过搜索参考键合焊盘而获得的结果来校正管芯201的键合坐标，从而防止线键合被经常停止。
图12是一个流程图，示出了如图11所示的操作S116的详细算法。参见图12，线键合设备的控制器根据源于第一参考键合焊盘的键合坐标的螺旋形搜索轨迹，来搜索第一参考键合焊盘(操作S1201到S1203)。
如果在操作S1202或S1204中搜索第一参考键合焊盘失败，则在操作S1212中，线键合设备的控制器指示错误的(erroneous)排列并停止线键合。
如果成功搜索到第一参考键合焊盘，则线键合设备的控制器根据第一参考键合焊盘的中心坐标来校正第二参考键合焊盘和第一参考键合焊盘的键合坐标(操作S1205)。
在操作S1206中，线键合设备的控制器根据源于第二参考键合焊盘的校正的键合坐标的螺旋形搜索轨迹，来搜索第二参考键合焊盘。
如果在操作S1207中根据第二参考键合焊盘的螺旋形搜索轨迹的搜索失败，则在操作S1212中，线键合设备的控制器指示错误的排列并停止线键合。
在操作S1207中如果成功搜索到第二参考键合焊盘，则在操作S1208中，线键合设备的控制器接下来根据键合焊盘的排列类型来搜索第二参考键合焊盘。
在操作S1209中如果没有根据键合焊盘的排列类型而成功搜索到第二参考键合焊盘，则在操作S1212中，线键合设备的控制器指示错误的排列并停止线键合。
在操作S1209中，如果根据键合焊盘的排列类型而成功搜索到第二参考键合焊盘，则线键合设备的控制器继续操作S1210。
线键合设备的控制器将第二参考键合焊盘的键合坐标校正至第二参考键合焊盘的中心坐标(操作S1210)。
接下来，线键合设备的控制器根据校正过的第一和第二参考键合焊盘的坐标，来校正其它键合焊盘的键合坐标(操作S1211)。
现在进一步详细描述搜索第一参考键合焊盘的操作S1201到S1203。
线键合设备的控制器根据源于第一参考键合焊盘的键合坐标的螺旋形搜索轨迹(图10)，来搜索键合焊盘(操作S1201)。
如果螺旋形搜索键合焊盘失败，则线键合设备的控制器指示排列错误并停止线键合(操作S1202和S1212)。
如果成功搜索到键合焊盘，则线键合设备的控制器根据键合焊盘的排列类型(参阅图5到图9示出的不同排列类型)，从检测到的键合焊盘的中心坐标开始，搜索第一参考键合焊盘(操作S1203)。现在将参考图13到15详细描述操作S1203。
同样地，现在将详细描述搜索第二键合焊盘的操作S1206到S1208。
线键合设备的控制器根据源于第二参考键合焊盘的键合坐标的螺旋形搜索轨迹(图10)，来搜索键合焊盘(操作S1206)。
如果搜索键合焊盘失败，则线键合设备的控制器指示错误的排列并停止线键合(操作S1207和S1212)。
如果成功搜索到键合焊盘，则线键合设备的控制器根据键合焊盘的排列类型(参见图5到图9)，从检测到的键合焊盘的中心坐标开始，搜索第二参考键合焊盘(操作S1208)。现在将参考图13到15详细描述操作S1208。
图13是解释当键合焊盘被排列成框状时操作S1203或S1208(图12)的图。参见图13，因为键合焊盘P7是参考键合焊盘，根据键合焊盘的排列类型，按照箭头方向来执行搜索顺序。
当操作S1201或S1206中检测到的键合焊盘是键合焊盘P8时，假设键合焊盘P8是参考键合焊盘，则确定键合焊盘P8是否与键合焊盘P5到P9具有相同的排列类型。
详细地讲，当从键合焊盘P8的中心点开始，按照箭头方向来执行搜索顺序时，因为键合焊盘P8不具有与键合焊盘P5到P9相同的排列类型，识别出键合焊盘P8不是参考键合焊盘。
如果P8不是参考键合焊盘，则按照箭头方向对与键合焊盘P8相邻的每个键合焊盘执行搜索顺序，直到确定参考键合焊盘。这样，线键合设备的控制器将键合焊盘P7识别为参考键合焊盘。
图14是解释当键合焊盘被排列成单行时操作S1203或S1208(图12)的图。参见图14，因为键合焊盘P6是参考键合焊盘，所以根据键合焊盘的排列类型，按照箭头方向来执行搜索顺序(向左两次和向右一次)。
当在操作S1201或S1206中检测到的键合焊盘是键合焊盘P4时，假设键合焊盘P4是参考键合焊盘，则确定键合焊盘P4是否与键合焊盘P2到P6具有相同的排列类型。
详细地讲，当按照箭头方向，从键合焊盘P4的中心点开始执行搜索顺序(向左两次和向右一次)时，因为在参考键合焊盘P6左边不一定有键合焊盘，所以键合焊盘P4不具有与键合焊盘P2到P6相同的排列类型。因而，识别出键合焊盘P4不是参考键合焊盘。
如果P4不是参考键合焊盘，则按照箭头方向对与键合焊盘P4相邻的每个键合焊盘执行搜索顺序(向左两次和向右一次)，直到确定参考键合焊盘。这样，线键合设备的控制器将键合焊盘P6识别为参考键合焊盘。
所述搜索被排列成单行的键合焊盘的方法可以被用于搜索被排列成单列的键合焊盘的方法。
图15是解释当键合焊盘被排列成两行(例如，参见图7)时，操作S1203或S1208(图12)的图。参见图15，因为键合焊盘P7是参考键合焊盘，所以垂直搜索顺序(向上一次和向下一次)被添加到如图14所示的搜索顺序(向左两次和向右一次)。键合焊盘P7和键合焊盘P8均被确定满足图14的搜索顺序(向左两次和向右一次)的要求。此外，使用垂直搜索顺序，确定参考键合焊盘P7下面存在一个键合焊盘，以及参考键合焊盘P7上面不存在键合焊盘。
由此可以意识到，搜索被排列成两行的键合焊盘的方法可以被适用于搜索被排列成两列的键合焊盘的方法。
根据所述校正键合坐标的方法，如果搜索管芯识别区域的位置失败，则根据通过搜索参考键合焊盘而获得的结果来校正管芯的键合坐标，从而防止线键合被经常停止。
尽管本发明参考其中的示范实施例被特别展示和描述，但是本领域普通技术人员可以理解，在不背离下面的权利要求所定义的本发明的精髓和范围的前提下，可以对其中的形式和细节进行不同的改变。
相关专利申请的交叉引用本申请要求2006年3月28日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2006-0027974的权益，该申请的公开在此通过引用而被全面并入。
权利要求
1.一种根据被加载到线键合设备上进行键合的管芯和引线的位置来校正键合坐标的方法，该方法包括定位管芯上的管芯识别区域；如果定位步骤失败，则检测管芯上的参考键合焊盘；将检测步骤中的任何一个参考键合焊盘的位置与设定的位置进行比较；以及根据比较步骤的结果，来校正要被键合的管芯和引线的键合坐标。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括执行与参考管芯和多个参考引线有关的教导操作的步骤。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述执行教导操作的步骤包括识别并存储与所述参考管芯上的多个键合焊盘和所述多个参考引线上的多个引线键合点的参考坐标有关的多个位置。
4.根据权利要求3所述的方法，还包括存储所述参考管芯上的管芯识别区域的中心坐标和图像数据。
5.根据权利要求4所述的方法，还包括确定最靠近每个所述管芯识别区域的若干参考键合焊盘；以及确定所述多个键合焊盘的排列类型。
6.权利要求5所述的方法，还包括获得源于每个所述参考键合焊盘的坐标的螺旋形搜索轨迹。
7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述校正步骤包括(a)搜索所述管芯上的第一键合焊盘；(b)搜索所述管芯上的第二键合焊盘；(c)将所述第一键合焊盘的中心坐标与所述第一参考键合焊盘的中心坐标进行比较；(d)将所述第二键合焊盘的中心坐标与所述第二参考键合焊盘的中心坐标进行比较；以及(e)根据所述比较步骤(c)和(d)，将所述管芯上的多个键合焊盘的键合坐标与存储的多个参考键合焊盘的多个参考坐标相关联。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，步骤(a)还包括(a1)根据源于所述第一参考键合焊盘的键合坐标的第一螺旋形搜索轨迹，来搜索所述管芯上的所述第一键合焊盘；以及(a2)如果检测到所述第一键合焊盘，则根据所述管芯上的所述多个键合焊盘的排列类型，从所述检测到的第一键合焊盘的中心坐标开始，搜索所述管芯上的第一参考键合焊盘。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，操作(a2)包括(a21)确定最接近所述检测到的第一键合焊盘的键合焊盘的排列；(a22)将最接近所述检测到的第一键合焊盘的键合焊盘的排列与所述排列类型进行比较；以及(a23)如果排列与所述排列类型相同，则将所述检测到的第一键合焊盘设定为所述第一参考键合焊盘。
10.根据权利要求7所述的方法，其中，步骤(b)还包括(b1)根据源于所述第二参考键合焊盘的键合坐标的第二螺旋形搜索轨迹，来搜索所述管芯上的所述第二键合焊盘；以及(b2)如果检测到所述第二键合焊盘，则根据所述管芯上的所述多个键合焊盘的排列类型，从所述检测到的第二键合焊盘的中心坐标开始，搜索所述管芯上的第二参考键合焊盘。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，操作(b2)包括(b21)确定最接近所述检测到的第二键合焊盘的键合焊盘的排列；(b22)将最接近所述检测到的第二键合焊盘的键合焊盘的排列与所述排列类型进行比较；以及(b23)如果排列与所述排列类型相同，则将所述检测到的第二键合焊盘设定为所述第二参考键合焊盘。
12.一种用于校正包括控制器和观察系统的线键合设备的键合坐标的方法，该方法包括将具有第一多个键合点的第一多个引线和具有第一多个键合焊盘的第一管芯加载到线键合设备中；使用观察系统来识别相应于所述第一多个键合点和所述第一多个键合焊盘的第一多个坐标；将第一多个坐标存储在所述控制器中；定义与所述第一多个坐标有关的至少一个参考管芯识别区域；定义与所述第一多个坐标有关的至少一个参考引线识别区域；将所述至少一个参考管芯识别区域的中心坐标和所述至少一个参考引线识别区域的中心坐标存储在所述控制器中；将与所述至少一个参考管芯识别区域和所述至少一个参考引线识别区域有关的来自所述观察系统的图像数据存储在所述控制器中；选择所述第一多个键合焊盘的至少一个参考键合焊盘，所述至少一个参考键合焊盘最靠近所述至少一个参考管芯识别区域；确定所述第一多个键合焊盘的排列；所述控制器构建源于所述至少一个参考键合焊盘的中心坐标的螺旋形搜索路径；从所述线键合设备移去所述第一多个引线和第一管芯；将与所述第一多个引线相似并具有第二多个键合点的第二多个引线和与所述第一管芯相似并具有第二多个键合焊盘的第二管芯加载到设备上；识别与所述参考引线识别区域基本相似的所述第二多个引线的引线排列；识别与所述参考管芯识别区域基本相似的所述第二多个键合焊盘中的键合焊盘的排列；如果识别键合焊盘的排列的步骤失败，则搜索基本相应于所述至少一个参考键合焊盘的所述第二多个键合焊盘的至少一个键合焊盘；将所述至少一个键合焊盘的坐标与所述至少一个参考键合焊盘的中心坐标进行比较；与所述比较步骤有关地调整存储在所述控制器中的所述第一多个坐标；以及键合所述第二多个键合点和所述第二多个键合焊盘。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述搜索步骤包括从所述至少一个参考键合焊盘的中心坐标，沿螺旋形搜索路径移动所述观察系统；沿所述螺旋形搜索路径检测键合焊盘；确定最接近来自所述检测步骤的所述键合焊盘的键合焊盘的排列；以及将所述第一多个键合焊盘的排列与最接近来自检测步骤的所述键合焊盘的键合焊盘的排列进行比较。
全文摘要
提供了一种根据被加载进行键合的管芯和引线的位置来校正键合坐标的方法。该方法包括搜索管芯识别区域和引线识别区域的位置，比较检测到的所述识别区域的位置，以及根据比较得到的结果来校正所述管芯和引线的键合坐标；以及如果搜索所述管芯识别区域的位置失败，则搜索参考键合焊盘，将检测到的所述参考键合焊盘的位置与设定的位置进行比较，以及根据比较得到的结果来校正将要被键合的管芯和引线的键合坐标。
文档编号H01L21/68GK101047137SQ200610110950
公开日2007年10月3日 申请日期2006年8月11日 优先权日2006年3月28日
发明者郑容福, 曺廷镐 申请人:三星Techwin株式会社