[发明专利]集成电路芯片视觉对准方法

摘要

集成电路芯片视觉对准方法，属于集成电路芯片封装方法，针对现有方法局限，实现芯片上键合点快速准确对准。本发明在引线框架和芯片上分别选取设计样本点，图像处理求出样本点测量坐标值，根据图像不变矩检测出有缺陷的芯片；解得芯片位置变换参数再由其得出计算坐标；用计算坐标减去测量坐标得到样本点的非线性误差；当误差超过允许值时，选其旁边的样本点作为替代，直到误差值小于允许值，最后将键合点排列坐标换算成键合头工作台位移坐标。本发明可修正贴片工艺中的误差，剔除坏芯片与计算并行处理，提高了效率，实现了准确高效的对准，适用于芯片键合、检测装置，在半导体、液晶显示、薄膜磁头等现代制造业中有广泛用途。

主权项

1.一种集成电路芯片视觉对准方法，顺序包括如下步骤：(1)将贴有芯片的引线框架置于工作台，将标准引线框架上四个角的特征孔中心点和标准芯片四个角点作为设计样本点，连同标准引线框架和标准芯片上键合点坐标先储存在计算机中，利用包括光源和红外摄象机CCD的图像视觉系统得到实际芯片和引线框架的图像信号，对CCD输入的图像信号进行预处理，得到反映图像特征所需的像素阵列；(2)进行图像芯片边界拟合，求得引线框架上芯片的四条边界线，再求得所述边界线的4个交点坐标；(3)上述步骤2进行的同时，进行引线框架图像特征提取，给出引线框架上的四个标记点坐标；(4)计算机中事先储存有标准的芯片图像，利用灰度相关方法对实际芯片进行芯片图像不变矩比较，若检查出墨点标记、崩边划痕、空芯片等缺陷芯片，则返回步骤(1)，进行下一芯片对准；否则进行下一步骤；(5)进行六个变换参数a～f的计算：a＝Rx，b＝-Rx(W+θ)，c＝Ryθ，d＝Ry，e＝Ox，f＝Oy；其中晶片旋转残余误差角θ，工作台坐标系正交误差W，晶片的线性伸缩误差Rx和Ry，晶片中心坐标偏移量Ox和Oy，利用等式$\left[\begin{array}{c}X\\ Y\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}a& b\\ c& d\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}x\\ y\end{array}\right]+\left[\begin{array}{c}e\\ f\end{array}\right]$ 取已知的储存在主储存器中8个设计样本点坐标(x，y)，代入等式右边；步骤(2)、(3)得出的芯片边界线4个交点和引线框架的四个标记点坐标，共得到8个标记坐标(X，Y)，代入等式左边，求得最佳最小二乘解，得到六个变换参数；(6)将六个变换参数a～f和储存在计算机中8个设计样本点坐标带回步骤(5)所述的等式，得8个标记点的计算坐标；(7)计算坐标与步骤(2)、(3)图像处理得出的测量坐标的差值构成非线性误差向量，得到各样本点的非线性误差向量；(8)非线性误差向量与允许值进行比较，如果非线性误差向量大于允许值，在引线框架上选择选择与样本点相邻近的特征孔作为替代样本点，返回步骤6；否则进行下一步骤；(9)用六个变换参数a～f、标准引线框架和标准芯片上键合点坐标值，通过步骤(5)所述等式的线性变换，计算出实际引线框架和实际芯片上键合点的键合头工作台坐标值；(10)根据计算出的键合头工作台坐标值，由键合头控制系统驱动电机带动键合头实现引线键合。