一种面阵凸点植球工艺的补球装置及方法_2

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61]图6为视觉CCD单元、锡球除去单元、锡球植放单元和点胶单元的结构示意图;
[0062]图7为供球单元、供胶单元、清洗单元和废球收集单元的结构示意图;
[0063]图8为基板缺陷不意图;
[0064]图9为芯片缺陷不意图;
[0065]图10为锡球和锡柱的结构不意图;
[0066]图11为补球方法的工艺流程图。
[0067]图中,1-晶圆搭载运动单元、2-补球搭载运动单元、3-锡球、4-锡柱、10-供胶单兀、11_刮刀、12-供I父盒、13-千分尺、14-电机、20-清洗单兀、21-加热板、22-加热器、23-温度传感器、30-废球收集单元、31-导向管、32-废球收集盒、40-锡球供给单元、41-供球板、42-供球料盒、50-锡球除去单元、51-锡球除去吸嘴、52-锡球除去真空管、53-第一直线轴承、60-锡球植放单元、61-锡球植放吸嘴、62-锡球植放真空管、63-第二直线轴承、64-第一气动滑台、70-视觉CCD单元、71-相机、72-光源、73-相机安装板、80-点胶单元、81-点胶针、82-连接轴、83-第三直线轴承、84-第二气动滑台、100-晶圆、101-晶圆第一区域、102-晶圆第二区域、104-晶圆第四区域、105-晶圆第五区域、108-晶圆第八区域、109-晶圆第九区域、114-晶圆第十四区域、116-晶圆第十六区域、121-少球、122-多球、123-链球、124-球偏移、130-锡球补上、140-锡球除去、200-基板、201 -基板第一区域、202-基板第二区域、204-基板第四区域、205-基板第五区域、207-基板第七区域、208-基板第八区域、300-芯片、301-芯片区域、311-废球投掷口、411-锡球供给口、500-补球流程、510-产品登陆、520-区域划分、530-拍照扫描、540-缺陷识别、550-缺陷处理、560-拍照检测。
【具体实施方式】
[0068]下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
[0069]实施例
[0070]为了方便介绍本发明的补球方法,以晶圆载体为对象进行。本方法可以对晶圆进行单个锡球补球作业,晶圆可以是6inch、8inch和12inch尺寸规格,锡球球径为60 μπι?100ymo本发明的补球系统不仅可以对晶圆进行单个锡球补球作业,还可以对晶圆上的链球、多球、球偏移等缺陷进行识别并处理。
[0071]如图1所示,本发明的补球装置主要由视觉CCD单元70、锡球供给单元40、供胶单元10、点胶单元80、废球收集单元30、锡球除去单元50、锡球植放单元60和清洗单元20等组成。晶圆搭载运动单元I上放置和定位晶圆100,视觉CXD单元70、点胶单元80、锡球除去单元50和锡球植放单元60固连于补球搭载运动单元2上,随着补球搭载运动单元2运动。晶圆搭载运动单元I可作Y向移动和Z向升降。补球搭载运动单元2可以作X向、Y向、Z向移动,还可以绕Z轴作Θ向转动。其中补球搭载运动单元2在图1中表示为一个SCARA型工业机器人,实际上该机构也可以使用自行搭建的XYZ运动平台等其他形式,不影响该机构的作用。
[0072]上述组合单元的结构分别如图6、7所示。视觉CXD单元70主要由相机71和光源72等组成,由相机安装板73固定在补球搭载运动单元2上;锡球除去单元50主要由锡球除去吸嘴51、锡球除去真空管52和第一直线轴承53等组成;锡球植放单元60主要由锡球植放吸嘴61、锡球植放真空管62、第二直线轴承63和第一气动滑台64等组成;点胶单元80主要由点胶针81、连接轴82、第三直线轴承83和第二气动滑台84等组成。供胶单元10主要由刮刀11、供胶盒12、千分尺13和电机14等组成;清洗单元20主要由加热板21、加热器22和温度传感器23等组成;废球收集单元30主要由导向管31和废球收集盒32等组成;锡球供给单元40主要由供球板41和供球料盒42等组成。
[0073]晶圆划分为若干区域,区域划分根据视觉CCD单元70的相机71视野的大小而定,本示例中晶圆划分为16个区域,如图2所示。分别为晶圆第一区域101、晶圆第二区域102、晶圆第四区域104、晶圆第五区域105、晶圆第八区域108、晶圆第九区域109、晶圆第十四区域114、晶圆第十六区域116等。
[0074]经植球机设备植过球的晶圆可能出现以下缺陷:少球121、多球122、链球123和球偏移124等,如图3所示。少球121是指晶圆上原本应该植球的位置上并没有锡球3,本示例中晶圆100第二区域102上少一个锡球3。多球122是指晶圆上原本不应该植球的位置上有锡球3,本示例中晶圆100的晶圆第八区域108上多一个锡球3。链球123是指晶圆上多了一个锡球,并且锡球与应该植球位置上的锡球相连,本示例中晶圆100的晶圆第九区域109出现链球现象。球偏移124是指晶圆上原本应该植球的位置上植上了球,但锡球偏离正确位置,本示例中晶圆100的晶圆第十四区域114出现球偏移现象。以上所述的缺陷可能同时出现在一个区域或多个区域,一个区域可能没有缺陷或者有多个缺陷或者出现若干个同一种缺陷,这些缺陷是随机的,具有不确定性。
[0075]如图4所示,对于少球121缺陷,采取锡球补上130处理方式。如图5所示,对于多球122和链球123缺陷,采取锡球除去140处理方式。对于球偏移124缺陷,采取先锡球除去140再锡球补上130处理方式。
[0076]锡球补上130流程:补球搭载运动单元2搭载着点胶单元80运动到供胶单元10并蘸胶,补球搭载运动单元2搭载着点胶单元80运动到指定位置,在晶圆上点胶;补球搭载运动单元2搭载着锡球植放单元60运动到锡球供给单元40并吸取一个锡球3,补球搭载运动单元2搭载着锡球植放单元60运动到指定位置,在晶圆上植球。
[0077]锡球除去140流程:补球搭载运动单元2搭载着锡球除去单元50运动到指定位置,在晶圆上吸取一个多余锡球;补球搭载运动单元2搭载着锡球除去单元50运动到废球收集单元30,放置锡球于废球收集盒32。
[0078]本发明的补球方法不仅对晶圆植球工艺后补球适用,对芯片和基板植球工艺后补球也同样适用。如图8所示,基板200被划分为八个区域,分别为基板第一区域201、基板第二区域202、基板第四区域204、基板第五区域205、基板第七区域207、基板第八区域208等。在基板第二区域202有多球122缺陷、基板第五区域205有少球121缺陷、基板第七区域207有链球123缺陷、基板第八区域208有球偏移124缺陷。如图9所示,芯片尺寸较小,无需划分区域,可以把整块芯片300定义为一个区域即芯片区域301,在图示示例中,芯片存在少球121缺陷。
[0079]本发明的补球方法不仅对球形的锡球3适用,还对圆柱形的锡柱4同样适用。锡球3和锡柱4的结构如图10所示,球形锡球采用气动供给,圆柱形锡柱可以采用振盘供给,每次供给一个锡柱。
[0080]如图11所示,补球流程500主要有以下几个步骤:
[0081]补球设备启动前,应对锡球供给单元40的供球料盒42补充锡球3,供胶单元10的供胶盒12补充胶。待补球的晶圆100放置到晶圆搭载运动单元I。
[0082]第一步,操作人员开机上电,补球设备启动,进行产品登陆510,确定生产的产品是晶圆100、基板200或者芯片300。生产产品的尺寸随即确定,以晶圆为例,如6寸晶圆、8寸晶圆或12寸晶圆。
[0083]第二步,根据操作人员所选择的产品规格,对所需生产的产品进行区域划分520。如本示例中,晶圆300被划分为十六个区域。区域划分的数量和大小由晶圆300的尺寸和相机71的视野决定。
[0084]第三步,光源72开启,补球搭载运动单元2搭载着视觉CCD单元70对晶圆各个区域进行拍照扫描530。拍照扫描530完成,光源72关闭。
[0085]第四步,补球设备通过图像处理技术自动缺陷识别540,对存在缺陷的区域进行统计,反馈给PLC缺陷区域的少球121、多球122、链球123和球偏移124的位置信息和数量。
[0086]第五步,针对不同的缺陷,补球设备进行缺陷处理550。
[0087]对于少球121缺陷,采取锡球补上130处理方式,如图4所示。对于多球122和链球123缺陷,采取锡球除去140处理方式,如图5所示。对于球偏移124缺陷,采取
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