本发明涉及产品标记，且更具体地说，涉及用机器可读标记来标记用于半导体装置组合件中的引线框架。
背景技术：
通常由铜带或铜片形成的导电引线框架用于半导体装置组合件中以提供到半导体管芯的输入和输出引脚。引线框架还可提供增强的热传递以辅助耗散由管芯内的集成电路产生的热量。可使用化学品处理或预处理铜片以增强密封材料与金属引线框架之间的粘着性。引线框架还可包括预镀表面处理(ppf)以防止铜氧化。化学处理工艺导致铜表面的微粗糙化。
引线框架、引线框架条带和引线框架阵列在制造时或在装置装配期间被标记以使某些信息与正装配的引线框架和/或装置相关联。通常使用激光打标机完成此标记。图1a示出用于引线框架/线接合型装置的半导体装置装配流程10。在第一步骤12中，通过在引线框架上创建二维(2d)码用信息标记引线框架条带或阵列上的一个或多个引线框架。在下一步骤14中，将半导体管芯附接到引线框架。在线接合步骤16中，将引线框架的引线电连接到管芯的接合垫。在步骤18处，在线接合之后，使用模制化合物覆盖子组合件，且最后在步骤20处，例如通过去毛刺或去除过量模制化合物来清洁装配的装置。
图1b示出形成于引线框架24的部分上的2d码22的例子。在此状况下，码或标记22包括多个凸起点或凸点26。图1c示出在2d码读取器或相机30下方经过的引线框架28，所述2d码读取器或相机30获取码22的图像且使用图像辨识软件处理图像以提取编码信息。
不利的是，当在引线框架上标记2d码22时，不均匀颜色将出现在标记区域和背景表面中，这是由激光燃烧金属引起的。在例如通过化学工艺使引线框架的表面粗糙化时，问题加剧。不均匀颜色可能模糊2d码与背景表面之间的对比，从而使相机难以获得良好可读的码图像，且读取器对矩阵码的误读可能引起不必要的良率损失。
因此，能够在引线框架上创建增强的或更容易读取的标记将是有利的。
技术实现要素：
根据本发明的第一方面，提供一种标记用于半导体装置组合件中的引线框架的平坦表面的方法，所述方法包括以下步骤：
选择所述引线框架的区域以用于标记；
在所述标记区域中创建均匀背景颜色；以及
在所述标记区域内和所述背景颜色上创建标记，其中所述背景颜色与所述标记的颜色形成对比，使得利用图像传感器轻易地捕获到所述标记的清晰图像。
在一个或多个实施例中，使用激光创建所述背景颜色。
在一个或多个实施例中，使用所述激光创建所述标记。
在一个或多个实施例中，所述标记包括二维(2d)编码标记。
在一个或多个实施例中，所述2d标记包括形成于所述引线框架的所述表面中的多个凸点。
在一个或多个实施例中，所述有色背景具有第一长度l1和第一宽度w1，且所述标记具有第二长度l2和第二宽度w2，其中l1＞l2且w1＞w2。
根据本发明的第二方面，提供一种引线框架，包括本文中所公开的任何所述方法而形成的标记。
根据本发明的第三方面，提供一种用于半导体装置组合件中的引线框架，包括：
第一平坦表面和相对的第二平坦表面；
具有第一长度l1和第一宽度w1的标记区域限定于所述第一平坦表面上，其中所述标记区域具有不同于所述第一平坦表面的颜色的均匀背景颜色；以及
形成于所述标记区域中的标记，其中所述标记区域的所述背景颜色与所述标记的颜色形成对比，使得利用图像传感器轻易地捕获到所述标记的清晰图像。
在一个或多个实施例中，所述标记具有第二长度l2和第二宽度w2，且l2＜l1且w2＜w1。
在一个或多个实施例中，所述标记包括二维(2d)编码标记。
在一个或多个实施例中，所述2d标记包括形成于所述引线框架的所述第一平坦表面中的多个凸点。
在一个或多个实施例中，使所述引线框架的所述第一平坦表面粗糙化。
根据本发明的第四方面，提供一种标记工件的平坦表面的方法，所述方法包括以下步骤：
选择所述工件的第一平坦表面的区域以用于标记；
在所述选定标记区域中创建均匀背景颜色；以及
在所述选定标记区域内和所述背景颜色上创建标记，其中所述标记区域的所述背景颜色与所述标记的颜色形成对比，使得利用图像传感器轻易地捕获到所述标记的清晰图像。
在一个或多个实施例中，使用激光创建所述背景颜色。
在一个或多个实施例中，使用所述激光创建所述标记。
在一个或多个实施例中，所述标记包括二维(2d)编码标记。
在一个或多个实施例中，所述2d标记包括多个凸点。
在一个或多个实施例中，所述有色背景具有第一长度l1和第一宽度w1，且所述标记具有第二长度l2和第二宽度w2，其中l1＞l2且w1＞w2。
在一个或多个实施例中，所述工件包括用于半导体装置组合件中的引线框架且所述引线框架的所述第一平坦表面具有粗糙化表面。
本发明的这些和其它方面将根据下文中所描述的实施例显而易见，且参考这些实施例予以阐明。
附图说明
本发明借助于例子示出且不受随附图式中所示出的例子的实施例的限制，其中相似附图标记指示类似元件。为简单和清晰起见，示出图中的元件，且这些元件未必按比例绘制。
图1a是用于装配半导体装置的常规工艺的流程图；图1b是形成于引线框架上的常规编码标记的照片；且图1c是捕获引线框架上标记的图像的常规图像捕获系统的侧视图；
图2是根据本发明的实施例的编码标记的照片；
图3是根据本发明的实施例的装配包括其引线框架上标记的半导体装置的方法的流程图；
图4是示出根据本发明的实施例的在引线框架上创建标记的一系列图式；且
图5是根据本发明的实施例的编码标记的俯视平面图。
具体实施方式
本发明提供通过激光打标在粗糙化引线框架的背景表面上产生均匀颜色以增强形成于有色背景表面上方的2d标记供2d码读取机器的可读性的方法。对于具有平滑表面的引线框架，2d码与背景表面之间通常存在对比，以允许2d读取器准确地读取2d码。然而，对于具有粗糙化表面的引线框架，归因于图像处理的限制，2d码读取机器难以解译形成于不均匀灰度背景上方的码。
在一个实施例中，本发明是标记用于半导体装置组合件中的引线框架的平坦表面的方法，所述方法包括以下步骤：选择引线框架的区域以用于标记，在标记区域中创建均匀背景颜色，且在标记区域内和背景颜色上创建标记，其中背景颜色与标记的颜色形成对比，使得利用图像传感器轻易地捕获到标记的清晰图像。
在另一实施例中，本发明是用于半导体装置组合件中的引线框架。引线框架具有第一平坦表面和第二平坦表面，其中至少第一平坦表面被粗糙化。具有第一长度l1和第一宽度w1的标记区域限定于第一平坦表面上。标记区域具有不同于第一平坦表面的颜色的均匀背景颜色。标记区域中存在标记，其中标记区域的背景颜色与标记的颜色形成对比，使得利用图像传感器轻易地捕获到标记的清晰图像。
如本文中所使用，光滑的或正常引线框架表面具有表面粗糙度rt＝0.05-0.07，而粗糙表面具有粗糙度rt＞1.2。
现参看图2，示出具有粗糙化平坦表面的引线框架50的部分的照片。引线框架50具有标记区域52，所述标记区域52具有不同于第一平坦表面的颜色的均匀背景颜色。在一个实施例中，背景颜色是黑色。标记54位于标记区域52中。标记区域52的背景颜色与标记54的颜色形成对比，使得相机或图像传感器可轻易地捕获到标记54的清晰图像。在一个实施例中，标记54包括由多个凸点形成的2d编码标记且具有白色或至少大于背景颜色的亮度的亮度。编码标记54含有关于引线框架和正使用引线框架装配的装置的信息。
图3是根据本发明的实施例的装配包括其引线框架上的标记的半导体装置的方法的流程图60，且图4是示出根据本发明的实施例的在引线框架上创建标记的一系列图式。
在流程图60中，方法是针对装配包括倒装芯片和线接合装置两者的基于引线框架的半导体装置。在第一步骤62中，使用激光打标机在引线框架条带的标记区域中形成2d标记。将结合图4中所示出的图式描述步骤62。在第一子步骤64中，选择引线框架条带50的区域52以用于标记，如图4的第一或最左图式中示出。选定区域优选地是在模制之后将可见的引线框架的任何区域，即，不会被模制化合物覆盖的区域。接着，使用激光打标机56对标记区域52加阴影或上色，使得标记区域52具有均匀背景颜色，如图4的中间图式中示出。在当前优选实施例中，背景颜色为黑色且使用打标机的激光束以高功率和低速度形成，其中高功率意指超过约8w且低速度意指小于约250mm/秒。在一个实施例中，使用激光束燃烧或烧灼标记区域52的顶部表面，使得标记区域变黑或为黑色。
在下一子步骤66中，使用激光打标机56创建标记54，其中标记54在标记区域52内且在背景颜色上方。标记54优选地包括二维(2d)编码标记，所述2d编码标记包括多个凸点。标记区域52的背景颜色与标记54的颜色形成对比，使得利用图像传感器轻易地捕获到标记的清晰图像。也就是说，2d矩阵码54可被ccd相机的图像传感器读取且通过使用图像辨识软件准确地解译，以识别由标记54编码且存储于数据库中的封装信息。
现参看图3，半导体装置装配工艺的剩余部分包括在68处将管芯附接到引线框架，在70处连接引线框架的引线与管芯的i/o垫之间的接合线，在72处使用模制化合物密封引线框架、管芯和接合线，且接着在去毛刺步骤74中去除过量模制化合物。剩余步骤为本领域的技术人员所熟知。
图5是根据本发明的实施例的包括标记区域52和2d标记54的引线框架50的俯视平面图。标记区域52具有第一长度l1和第一宽度w1，且标记54具有第二长度l2和第二宽度w2。在当前优选实施例中，l1＞l2且w1＞w2。在一个例子中，l1＝1.0mm，w1＝1.0mm，l2＝0.80mm且w2＝0.8mm。标记54还具有深度5μm。
本发明适用于所有引线框架，但具体地说适用于具有粗糙化表面的引线框架。可使用例如二极管、纤维和绿色或uv激光等制作可使用图像处理系统读取的标记的已知激光打标设备形成背景颜色和2d标记。示例图像处理系统为购自马萨诸塞州内蒂克康耐视公司(cognexdataman)的cognexdataman300系列条形码读取器和购自日本大阪基恩士公司(keyencecorporation)的keyencesr1000读码器。
在前述说明书中，已参考本发明的实施例的具体例子描述了本发明。然而，显而易见的是，可在不脱离如所附权利要求书中阐述的本发明的更广泛精神和范围的情况下在说明书中进行各种修改和改变。
在权利要求书中，词‘包括’和‘具有’不排除权利要求中列出的那些其它元件或步骤的存在。如本文中所使用的术语“一”被限定为一个或多于一个。另外，权利要求书中对例如“至少一个”和“一个或多个”的介绍性短语的使用不应被解释为暗示由不定冠词“一”引入的另一权利要求要素将包括此类所引入的权利要求要素的任何特定权利要求限制为仅包括一个此类要素的发明，即使是在同一权利要求包括介绍性短语“一个或多个”或“至少一个”和例如“一”的不定冠词时也如此。对于定冠词的使用也是如此。除非以其它方式陈述，否则例如“第一”和“第二”的术语用于任意地区别此类术语所描述的元件。因此，这些术语未必意图指示此类元件的时间上的优先级或其它优先级。在彼此不同的权利要求中叙述某些措施这一单纯事实并不表示无法使用这些措施的组合来获得优势。