[发明专利]用于丝焊及相关半导体处理操作的眼点训练方法

说明书

对相关申请的交叉引用

本申请是2007年3月13日递交的申请号为PCT/US2007/063850的 PCT申请的中国国家阶段申请，在这里将该国际申请引入作为参考。

技术领域

本发明涉及丝焊系统，更具体地说，涉及用于丝焊系统中的改进的 眼点(eyepoint)训练方法。

背景技术

美国专利No.5,119,436和No.6,869,869涉及丝焊系统和相关视觉系 统，这里通过参考并入其全部内容。

在半导体器件的处理和封装过程中，常常使用利用视觉系统的训练 操作。例如，在一批半导体器件(例如，象安装在焊接框架上的半导体芯 片这种器件)上进行丝焊操作之前，通常需要“训练”样本器件的眼点(或 多个眼点)。通过“训练”所述样本器件，将与该样本器件相关的某些物理 数据储存起来(例如，在丝焊机的存储器中)。在处理成批器件的过程中将 这些物理数据作为基准，例如，以确保被处理(例如，被丝焊)的成批半 导体器件中每一个器件正确定位或对准。

因此，在丝焊操作环境中，丝焊机使用视觉系统(例如，模式识别 系统或PRS)来寻找先前训练的图案(例如，眼点、参考点等)，以便在将 半导体器件放置在焊接位置处之后并且焊接线丝之前(例如，在半导体器 件和支撑该半导体器件的焊接框架之间焊接线丝之前)对准半导体器件。 传统方式是在丝焊机上基于样本器件来训练眼点，其中操作人员利用训练 窗瞄准样本器件上的目标区域。使用某些常规技术(例如算法)结合视觉 系统来扫描目标眼点。

一种常规训练技术利用标准化灰度级相关系统(NGCS)来扫描样 本器件(例如，样本器件的选定部分)。通过这种技术，在每个位置处，基 于视觉系统检测出的内容来分配灰度值。例如，扫描半导体器件的焊接盘 时，将灰度值分配给被扫描位置。在所期望的区域扫描完成之后，存储灰 度值库(与相应的扫描位置相关联)。当对这种类型的实际半导体器件进行 丝焊时，视觉系统检测每个被扫描位置的灰度值，并将这些灰度值与那些 在训练过程中存储在库中的灰度值进行比较。

另一种常规训练技术涉及扫描样本器件(例如，样本器件的选定部 分)，并检测在被扫描区域内定义的各个边缘(即，基于边缘的图案匹配)。 通过这种技术，基于每个位置处视觉系统所检测出的内容，对数值进行定 义。例如，当扫描半导体器件的焊接盘时，将边缘值分配给被扫描位置。 在所期望的区域扫描完成之后，存储边缘值库(与相应的扫描位置相关联)。 对这种类型的实际半导体器件进行丝焊时，视觉系统检测每个被扫描位置 的边缘值，并将这些数值与训练过程中存储在库中的那些值进行比较。

使用这些常规方法中的任意一种，为要丝焊的每个器件给出加权 分，其中的分数是被训练样本器件与要丝焊的实际器件相比较的函数。如 果这个分数超过某个门限值，那么这个器件是可以接受的，并将被处理(例 如丝焊)；但是如果这个分数低于所述门限值，通常就不继续进行自动操作。 例如，可以将这个较低分数告诉操作人员。此外，可以尝试后续位置或眼 点来获得可以接受的分数。更进一步，还可以尝试替代算法或恢复序列。

可惜，这些常规技术中的每一项技术都存在很多问题。半导体器件 的实际情况是来自同一批次(或不同批次)的不同器件会具有不同的视觉 属性，即使它们是相同的器件并具有相同的电气功能特性。例如，器件与 器件的表面颜色或纹理可能不同。这种变化可能源自同一器件不同供应商 所用制造工艺的细微变化。这些变化常常导致器件在对比度和反射率方面 表现迥异(例如反射率的非线性变化)。因此，由于这些变化(例如，由于 要丝焊机件的反射率与训练样本器件之间的差别)，利用传统模式匹配技术 得到的加权分会较低。因此，尽管通常利用分数来忽略错误的寻找结果， 但是常规模式匹配技术(例如NGCS系统、基于边缘的模式匹配系统等) 都会导致分数低于门限值，即使对于进一步处理，这一器件是可以接受的。 由半导体器件之间的这种变化(例如，器件之间的表面不同)带来的另一 个问题是，人工介入之间的平均时间(即MTBA)很短，导致自动丝焊设 备的生产率较低。

因此，需要改进用于半导体器件处理的眼点训练方法，以及使用这 种眼点处理半导体器件的方法。

发明内容