应用在扇出制程的晶粒定位方法及生产设备与流程

本发明涉及一种晶粒定位方法及生产设备，特别是涉及一种应用在扇出制程的晶粒定位方法及生产设备。

背景技术：

在半导体的扇出制程中，通常包括置晶步骤、灌胶步骤、激光钻孔步骤以及电路曝显步骤。所谓置晶，指将切割过的复数个晶粒置放于基板的预定位置，以进行后续的加工、封装。灌胶步骤指将绝缘胶披覆于基板及晶粒的上表面而形成绝缘层，以封装固定该些晶粒。待绝缘胶固着后，由激光钻孔设备依据激光钻孔资料(相关于晶粒的预定位置)执行激光钻孔，而形成穿透绝缘层及基板的穿孔。这些垂直基板及绝缘层的穿孔通常位于晶粒的外侧，可供设置导线，以电连接晶粒的接点部及基板。

然而，固着前的胶为流体，因此在灌胶步骤中，胶的流动可能使晶粒偏离预定位置，又或者是固着时来自各方向的应力使晶粒偏离。这种偏离状况不仅是二维的，还可能是三维的。一旦晶粒被封埋于绝缘层中，其偏移的情况将难以被观察到。若根据原有的激光钻孔资料执行激光钻孔，则可能因为晶粒偏离原本的预定位置的关系，而产生激光束误伤晶粒、穿孔形成的位置无法对应晶粒等诸多问题，进而影响到后续的电镀步骤以及电路曝显步骤无法顺利执行。如此一来，不仅生产良率大幅下降，也浪费时间及物料成本。

技术实现要素：

因此，为解决上述问题，本发明的目的即在提供一种应用在扇出制程的晶粒定位方法及生产设备。

本发明为解决现有技术的问题所采用的技术手段提供一种应用在扇出制程的晶粒定位方法，其中该扇出制程依序包括将复数个晶粒放置于基板的预定位置的置晶步骤、披覆绝缘层于该复数个晶粒及该基板的上表面而与该基板形成封装结构的灌胶步骤、以及依据激光钻孔资料而执行激光钻孔的激光钻孔步骤，该晶粒定位方法包含下列步骤：X射线检查步骤，在该灌胶步骤与该激光钻孔步骤之间，由X射线检查机构对该封装结构及该复数个晶粒执行X射线扫描而产生X射线扫描影像信息，该X射线扫描影像信息包括各个该复数个晶粒相对该基板的位置的平面影像信息，以及于不同深度的各个该复数个晶粒在相对该封装结构中的埋设状态的深度影像信息；影像分析步骤，由影像分析机构根据该X射线扫描影像信息而分析出各个该复数个晶粒的实际位置与于该封装结构的预定位置之间的偏移状态而得晶粒偏移状态信息；以及重新定位步骤，由重新定位机构依据该晶粒偏移状态信息而校正该激光钻孔资料，其中，该激光钻孔步骤由该激光钻孔机构依据经校正后的该激光钻孔资料而执行，再于电路曝显步骤依据经校正后的激光钻孔资料而执行。

在本发明的一实施例中提供一种应用在扇出制程的晶粒定位方法，该影像分析步骤包括：根据该X射线扫描影像信息的各个该复数个晶粒相对该基板的位置的平面影像信息以分析各个该复数个晶粒的实际位置与该预定位置之间的X轴偏移距离、Y轴偏移距离、偏移旋转角度。

在本发明的一实施例中提供一种应用在扇出制程的晶粒定位方法，该影像分析步骤还包括根据该X射线扫描影像信息以分析该封装结构的翘曲状态。

本发明为解决现有技术的问题所采用的技术手段提供一种应用在扇出制程的生产设备，其中该扇出制程包括形成封装结构以及复数个埋设于该封装结构的预定位置的晶粒，并依据该预定位置而形成激光钻孔资料以及依据该激光钻孔资料而执行激光钻孔，再于电路曝显步骤依据经校正后的激光钻孔资料而执行。该应用在扇出制程的生产设备包含：X射线检查机构，对该封装结构及该复数个埋设于该封装结构的晶粒执行X射线扫描而产生X射线扫描影像信息，该X射线扫描影像信息包括各个该复数个晶粒相对该基板的位置的平面影像信息，以及于不同深度的各个该复数个晶粒在相对该封装结构中的埋设状态的深度影像信息；影像分析机构，信号连接该X射线检查机构，该影像分析机构根据该X射线扫描影像信息而分析出各个该复数个晶粒的实际位置与于该封装结构的预定位置之间的偏移状态而得晶粒偏移状态信息；以及重新定位机构，信号连接该影像分析机构，该重新定位机构依据该晶粒偏移状态信息而校正该激光钻孔资料。

在本发明的一实施例中提供一种应用在扇出制程的生产设备，还包括激光钻孔机构与激光曝光机，信号连接该重新定位机构，该激光钻孔机构依据经校正后的该激光钻孔资料而执行激光钻孔再由该激光曝光机于电路曝显步骤依据经校正后的数据而执行电路曝显。

在本发明的一实施例中提供一种应用在扇出制程的生产设备，该X射线检查机构为3DX射线检查机构。

在本发明的一实施例中提供一种应用在扇出制程的生产设备，该X射线检查机构包括数字微型反射镜组件。

经由本发明所采用的技术手段，可分析出各个晶粒的实际位置与预定位置之间的偏移状态而得晶粒偏移状态信息，而依据该晶粒偏移状态信息精准地重新定位该些晶粒而校正激光钻孔资料，使得激光钻孔形成的穿孔能对应位置偏移的晶粒，进而提高生产良率、降低成本。除此之外，通过X射线检查步骤产生的X射线扫描影像信息，其包含不同深度的各个复数个晶粒的埋设状态，因此可据以分析封装结构的翘曲状态，有利于提高后续的加工、封装制程的精准度。

附图说明

本发明所采用的具体实施例，将通过以下的实施例及附图作进一步的说明。

图1为显示扇出制程的置晶步骤示意图。

图2为显示扇出制程的灌胶步骤示意图。

图3为显示扇出制程的镀线步骤示意图。

图4为显示扇出制程的激光钻孔步骤示意图。

图5为显示根据本发明一实施例的应用在扇出制程的晶粒定位方法的流程图。

图6为显示根据本发明的实施例的应用在扇出制程的的生产设备的示意图。

图7至图11为显示各个晶粒的实际位置与预定位置之间的偏移状态的示意图。

图12为显示各个晶粒在基板上的偏移状态的示意图。

图13及图14为显示X射线扫描影像信息的示意图。

附图标记

100 应用在扇出制程的生产设备

1 X射线检查机构

2 影像分析机构

3 重新定位机构

4 激光钻孔机构

5 激光曝光机构

B 基板

D 晶粒

G 绝缘层

S101 X射线检查步骤

S102 影像分析步骤

S103 重新定位步骤

S104 激光钻孔步骤

S105 电镀步骤

S106 电路曝显步骤

T1X 射线扫描影像信息

T2 晶粒偏移状态信息

T3 经校正后的激光钻孔资料

具体实施方式

以下根据图1至图14，而说明本发明的实施方式。该说明并非为限制本发明的实施方式，而为本发明的实施例的一种。

在说明本发明之前，需先理解何谓半导体封装的扇出制程。扇出制程依序包括置晶步骤、量测步骤、灌胶步骤、激光钻孔步骤、电镀步骤以及电路曝显步骤。

如图1所示，在置晶步骤中，将复数个晶粒D放置于基板B的预定位置。

接着如图2所示，在灌胶步骤中，披覆绝缘层G于复数个晶粒D及基板B的上表面，绝缘层G与基板B形成封装结构而将复数个晶粒D封埋，仅露出晶粒D的接点部。

如图3所示，在激光钻孔步骤前，先于绝缘层G的表面镀上电连接晶粒D的接点部的导线。

再如图4所示，在激光钻孔步骤中，依据激光钻孔资料(相关于基板B、晶粒D的配置)而执行激光钻孔，意即以激光集中的能量在封装结构中的特定位置打孔，以供后续的电镀步骤以及电路曝显步骤继续镀上导线而使晶粒D通过接点部、导线而电连接基板B。

请配合参阅图5及图6，而本发明的一实施例的晶粒定位方法及生产设备为应用在该应用在扇出制程。晶粒定位方法包含下列步骤：X射线检查步骤S101、影像分析步骤S102、及重新定位步骤S103。而本发明的一实施例的应用在扇出制程的生产设备100，包括X射线检查机构1、影像分析机构2、及重新定位机构3。影像分析机构2信号连接X射线检查机构1及重新定位机构3。生产设备100还包括信号连接重新定位机构3的激光钻孔机构4与激光曝光机构5。

X射线检查步骤S101在该灌胶步骤与该激光钻孔步骤之间，由X射线检查机构1对该封装结构及复数个埋设于该封装结构的晶粒D执行X射线扫描而产生X射线扫描影像信息T1。由于绝缘层G几乎不会反射及吸收X射线(即绝缘层G对X射线几乎不造成穿透阻碍，故不会在X射线扫描影像信息T1中被照出)，而晶粒D与基板B对X射线的吸收、反射程度亦不相同，故利用X射线可轻易分辨出埋设于绝缘层G中的复数个晶粒D(如图13及图14的照片所示)，因此可得知各个晶粒D与基板B在空间中的相对位置关系以达到精准的定位。

X射线扫描影像信息T1包括各个复数个晶粒D相对基板B的位置的平面影像信息，以及于不同深度的各个复数个晶粒D在相对该封装结构中的埋设状态的深度影像信息。平面影像信息指复数个晶粒D投影在基板B的上表面的影像信息。而利用设定X射线在各个不同深度的平面成像，可得复数个晶粒D在相对该封装结构中的埋设状态的深度影像信息。

接着在影像分析步骤S102中，由影像分析机构2根据X射线扫描影像信息T1而分析出各个复数个晶粒D的实际位置与于该封装结构的预定位置之间的偏移状态而得晶粒偏移状态信息T2。在本实施例中，影像分析步骤S102包括：根据X射线扫描影像信息T1的各个复数个晶粒D相对基板B的位置的平面影像信息以分析各个复数个晶粒D的实际位置与该预定位置之间的X轴偏移距离、Y轴偏移距离、及偏移旋转角度。如图7所示，各个复数个晶粒D的实际位置与该预定位置之间为无偏移。如图8所示，各个复数个晶粒D的实际位置与该预定位置之间有X轴偏移距离。如图9所示，各个复数个晶粒D的实际位置与该预定位置之间有Y轴偏移距离。如图10所示，各个复数个晶粒D的实际位置与该预定位置之间有偏移旋转角度。如图11所示，各个复数个晶粒D的实际位置与该预定位置之间有X轴及Y轴的偏移距离。除此之外，一个基板B上的复数个晶粒D各自的偏移程度、偏移趋势也不尽相同，也可能同时存在未偏移的晶粒D和有偏移的晶粒D，总复杂的偏移程度而形成如图12所示的偏移状态。因此影像分析机构2会分析各个晶粒D各自的偏移状态。详细来说，影像分析机构2根据X射线扫描影像信息T1可判断部分晶粒D为未偏移，其他晶粒D皆各自偏移原先的预定位置，且偏离的状态、程度有个体的差异，则影像分析机构2计算该些偏移的晶粒D的实际位置与原先预定位置的偏移距离、角度的精确数值以此得到晶粒偏移状态信息T2。

接着，于重新定位步骤S103，由重新定位机构3依据晶粒偏移状态信息T2而校正前述的激光钻孔资料。详细来说，由晶粒偏移状态信息T2得知特定的部分晶粒D为未偏移，因此重新定位机构3在该些未偏移的晶粒D所对应的预定穿孔位置予以保留；而依据晶粒偏移状态信息T2得知其他的偏移的晶粒D各自的实际位置与原先预定位置的偏移距离、角度的精确数值，以此重新计算、决定那些偏移的晶粒D所对应的各个穿孔位置。重新定位机构3最后依据上述的计算而校正原有的激光钻孔资料。

于激光钻孔步骤S104，由激光钻孔机构4依据经校正后的激光钻孔资料T3而执行激光钻孔。因此，激光钻孔形成的穿孔即能对应位置各个晶粒D，使得后续的电镀步骤S105以及电路曝显步骤S106能顺利进行，因而提高生产良率并降低生产成本。

进一步地，于电镀步骤S105对该封装结构进行电镀后，激光曝光机构5对该封装结构依据经校正后的激光钻孔资料T3执行电路曝显步骤S106。

在本实施例中，X射线检查机构1为3DX射线检查机构，包括数字微型反射镜组件(Digital Micro mirror Device，DMD)，可供快速地扫描成像。因此，在影像分析步骤S102中，还包括根据X射线扫描影像信息T1的不同深度的各个复数个晶粒D在相对该封装结构中的埋设状态的深度影像信息，以分析该封装结构的翘曲状态。

综上所述，本发明的应用在扇出制程的晶粒定位方法及生产设备，可解决现有技术的诸多问题，提高半导体扇出制程的生产良率，并降低成本。

以上的叙述以及说明仅为本发明的较佳实施例的说明，对于本领域普通技术人员当可依据以上权利要求书以及上述的说明而作其他的修改，只是这些修改仍应是为本发明的发明精神而在本发明的权利范围中。