[发明专利]通过淀积导电墨水的缺陷互连的PCB修复

说明书

相关的申请

本申请要求2012年1月2日申请的美国临时专利系列号61/582,417的权益，其作为参考在此并入。

背景技术

电子器件的基本部分是包含功能部分的电路板。这些部分需互连以实现器件的所需功能。一般地，这些互连由根据设置要求的置于基板上且图案化为轨迹和其它形状的例如铜的导电材料形成。该各种图案具有在所有三个维度中的几何特征以提供该所需的性能。

在打印电路板(PCB)制造中各种缺陷可能出现。这些缺陷可为各种不必要的额外的或缺少的导电材料造成的结果，由此扰乱电流。由于最常用的导电材料是铜，此文件将涉及它，虽然应理解，出于各种目的，“铜”可由工业中使用的任何其它材料替代。

不必要的额外的铜的去除可通过操作员使用简单的工具例如解剖刀在检查过程简单地处理。多余的铜的去除也可通过自动机器完成。例如，一旦由检测器件鉴别且定位出这样的多余的铜，激光切除器件即可去除之。

需使用功能相似的导电材料以添加部分地或完全地缺失的铜。该添加的材料需以这样的方式物理地配置为模仿该缺失的初始的铜的物理和电学特性。

修复该缺失的铜常由熟练的操作者使用特定的工具在其他的地点完成。

提供有效的方法和系统以修复的需求日益增长，特别是涉及贵重的电子线路的情况。

在如下的器件和制造技术的例子中，这样的修复是有益的：

●PCB细线制造线制造具有12-50微米维度的线或间距(I/S)的特征的PCB。

●高密度互连基板。

●通孔曝光器形成支柱。

●互连凸块。

●光伏太阳电池导体。

●由大数目层(典型地50-60层)制造的面板。

●医学探测器芯片。

上面提及的一些制造技术使用非常细的特征且如果不是互连的所有的空间特征都得以保持则极易受到故障的影响。

除了完全地缺失的铜的明显缺陷，不合适的局部的厚度变化称为“倒盘(dish-downs)”，部分地缺失的铜或凹痕称为“鼠咬(mouse bites)”，比规格细的轨迹(可能由于过刻蚀)需要在处理前修复以继续制造阶段。图1包括第一铜导体1的顶视图，其示出鼠咬缺陷2、由于过刻蚀导致的部分地缺失铜缺陷3和少铜导致的开路4。图1也包括第二导体5的三维视图，其示出导致第二导体在某些点比期望的更细的倒盆缺陷6。

除了上述以外，某些制造技术使用焊球或“凸块”以允许连接电子器件该电路板。这些凸块由导电材料制成且凸出在电路板上以促进器件的接地焊盘()(landing pad)至电路板的接地焊盘的连接。所有附属于具体器件的凸块具有相同的高度且具有相同的外形以形成合适的连接。高度或外形的任何偏移都可导致缺陷连接。

现有技术中焊块的制造工艺包括(a)在晶片上形成集成电路(芯片)且在集成电路的表面上金属化焊盘，(b)在每一焊盘上淀积焊滴，(c)翻转芯片且以对准于需连接至焊盘的外电路的连接头的方式定位所述芯片；(d)再-熔化所述焊块，以及(e)用电绝缘粘合剂填充芯片和外电路之间的空隙。

导电材料需合适地添加以修复缺陷凸块。除了修复缺陷导电焊球，如果检测到缺失，可能也需要添加绝缘材料。

提供了执行上述修复的方法和系统。

发明内容

可提供一种系统和方法，以选择性地修复在打印电路板(PCB)或任何其它具有缺失导电材料的缺陷的基板上发现的互连缺陷。所述PCB可为，但不限于，用于半导体器件的互连基板、多个元件将配置于其上的功能电路或具有多功能电路的面板。所述PCB可具有各种几何特征，包括，但不限于，非常细的细节、小和大的特征、各种厚度的互连以及基于所述几何以及所使用的材料的功能特征。

根据发明的一实施例，修复由于缺失导电材料导致的可完全地或部分地扰乱电路的运行的缺陷。应指出，缺陷可被认为是无法被修复的缺陷，例如，当导电材料的实质上的(和/或长的)量缺失或空隙无论如何无法以适当的方式桥接的时候。

根据发明的一实施例，可提供一种系统，其可包括：计算机，其被配置为处理电路的缺失导电材料的缺陷的区域的图像以及确定缺陷修正方案，所述缺陷修正方案定义至少一个缺失导电材料的缺陷应被修补的方式；以及导电墨水打印机，其被配置为响应所述缺陷修正方案而打印导电墨水以修复所述至少一个缺失导电材料的缺陷。

所述系统可包括图像传感器，其被配置为获取所述缺失导电材料的缺陷的区域的图像。