CN108598014B - 用于失效类型识别的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于失效类型识别的方法和装置，该方法包括：获取在芯片的热压结合TCB期间测量的多个TCB关键参数的值；根据所获取的所述多个TCB关键参数的值，设置用于识别所述芯片的TCB导致的任一失效类型的特定TCB关键参数的值，其中，所述任一失效类型指示某种TCB事件导致的某种特定失效，所述特定TCB关键参数是所述多个TCB关键参数中的至少两个；判断所述多个特定TCB关键参数的值是否都位于正常值范围之外；如果判断结果是肯定的，则确定所述芯片发生了所述任一失效类型。利用该方法和装置，能够准确地识别芯片发生的失效类型。

Description

用于失效类型识别的方法和装置
技术领域
本发明涉及芯片制造领域，尤其涉及芯片的失效类型识别的方法和装置。
背景技术
热压结合(TCB：Thermal Compression Bonding)是半导体封装工业中的高精度结合工艺，其通过加温加压的方式把硅片结合在基片上以制造芯片。
TCB具有三种类型的控制：压力控制、温度控制和位置控制。压力控制用于控制施加在硅片上的压力，温度控制用于控制在芯片的TCB期间所施加的温度，位置控制用于控制硅片在基片上放置的位置。芯片的整个TCB过程被划分为多个TCB阶段，在每一个TCB阶段中执行TCB的压力控制、温度控制和位置控制中的一个或多个。为了对芯片的TCB进行监测，在芯片的TCB期间需要测量各个TCB关键参数的值，其中，每一个TCB关键参数表示某一TCB阶段的与压力控制中所施加的压力有关的度量(最大压力、最小压力或压力持续时间等)、与温度控制中所施加的温度有关的度量(最大温度或最小温度等)、或者与位置控制中硅片在基片上所放置的位置有关的度量。
目前，通常利用所测量的单个TCB关键参数的值来判断芯片是否发生某种TCB事件导致的某种失效。然而，TCB关键参数的值通常受许多不同因素的影响，因而，TCB关键参数的值超出正常值范围既有可能是由于芯片发生某种失效这个因素造成的，也有可能是其它因素造成的。因此，仅利用单个TCB关键参数的值通常难以准确地识别芯片是否发生了某种TCB事件导致的某种失效。
发明内容
考虑到现有技术的缺陷，本发明的实施例提供用于失效类型识别的方法和装置，其能够准确地识别芯片发生的失效类型。
按照本发明的实施例的一种用于失效类型识别的方法，包括：获取在芯片的热压结合TCB期间测量的多个TCB关键参数的值；根据所获取的所述多个TCB关键参数的值，设置用于识别所述芯片的TCB导致的任一失效类型的特定TCB关键参数的值，其中，所述任一失效类型指示某种TCB事件导致的某种特定失效，所述特定TCB关键参数是所述多个TCB关键参数中的至少两个；判断所述特定TCB关键参数的值是否都位于正常值范围之外；以及，如果判断结果是肯定的，则确定所述芯片发生了所述任一失效类型。
按照本发明的实施例的一种用于失效类型识别的装置，包括：获取模块，用于获取在芯片的热压结合TCB期间测量的多个TCB关键参数的值；设置模块，用于根据所获取的所述多个TCB关键参数的值，设置用于识别所述芯片的TCB导致的任一失效类型的特定TCB关键参数的值，其中，所述任一失效类型指示某种TCB事件导致的某种特定失效，所述特定TCB关键参数是所述多个TCB关键参数中的至少两个；判断模块，用于判断所述特定TCB关键参数的值是否都位于正常值范围之外；以及，确定模块，用于如果判断结果是肯定的，则确定所述芯片发生了所述任一失效类型。
按照本发明的实施例的一种用于失效类型识别的设备，包括：处理器；以及，存储器，其上存储有可执行指令，其中，所述可执行指令当被执行时使得所述处理器执行前述的方法。
按照本发明的实施例的一种机器可读介质，其上存储有可执行指令，其中，所述可执行指令当被执行时使得机器执行前述的方法。
本发明的实施例的方案对于芯片的每一种用于指示某种TCB事件导致的某种特定失效的失效类型，使用多个TCB关键参数来识别，而不是仅使用单个TCB关键参数来识别，由于与单个TCB关键参数相比，多个TCB关键参数能更加准确地区分和标识芯片的各种失效类型，因此，本发明的实施例的方案能够准确地识别出芯片发生的失效类型。
附图说明
本发明的特征和优点通过以下结合附图的描述将变得更加显而易见。
图1示出了按照本发明的一个实施例的用于失效类型识别的方法的总体流程图。
图2示出了按照本发明的一个实施例的用于失效类型识别的方法的流程图。
图3示出了按照本发明的一个实施例的用于失效类型识别的装置的示意图。
图4示出了按照本发明的一个实施例的用于失效类型识别的设备的示意图。
具体实施方式
现在将参考示例实施方式讨论本文描述的主题。应该理解，讨论这些实施方式只是为了使得本领域技术人员能够更好地理解从而实现本文描述的主题，并非是对权利要求书中所阐述的保护范围、适用性或者示例的限制。可以在不脱离本公开内容的保护范围的情况下，对所讨论的元素的功能和排列进行改变。各个示例可以根据需要，省略、替代或者添加各种过程或组件。例如，所描述的方法可以按照与所描述的顺序不同的顺序来执行，以及各个步骤可以被添加、省略或者组合。另外，相对一些示例所描述的特征在其它例子中也可以进行组合。
如本文中使用的，术语“包括”及其变型表示开放的术语，含义是“包括但不限于”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“一个实施例”和“一实施例”表示“至少一个实施例”。术语“另一个实施例”表示“至少一个其他实施例”。术语“第一”、“第二”等可以指代不同的或相同的对象。下面可以包括其他的定义，无论是明确的还是隐含的。除非上下文中明确地指明，否则一个术语的定义在整个说明书中是一致的。
在实施本发明的实施例的方案之前，首先例如根据以前的经验等来分析TCB导致芯片可能会发生哪些类型的失效以得到芯片的TCB导致的多种失效类型，其中，每一种失效类型指示某种TCB事件导致的某种特定失效(例如，硅片上的助焊剂导致的短路，外来异物/翘起导致的短路等)。
然后，收集大量样本芯片S各自的在其TCB期间被测量的各个TCB关键参数的值(样本芯片S包括未发生任何失效的芯片和发生了至少一种失效类型的芯片)，并通过人工、机器学习或其它任何合适的方式来对所收集的样本芯片S各自的各个TCB关键参数的值进行分析，以确定出用于识别芯片的该多种失效类型中的每一种失效类型的多个特定TCB关键参数，并存储起来。用于识别芯片的每一种失效类型的特定TCB关键参数包括第一类型的TCB关键参数(也称为结果的TCB关键参数)和第二类型的TCB关键参数(也称为原因的TCB关键参数)，其中，假设失效类型Fi用于指示TCB事件Ei导致的特定失效Ai，那么，用于识别失效类型Fi的第一类型的TCB关键参数用于指示芯片是否发生了特定失效Ai；以及，用于识别失效类型Fi的第二类型的TCB关键参数用于指示是否出现了TCB事件Ei，其是失效类型Fi的失效根原因。
例如但不局限于，对于硅片上的助焊剂导致的短路的这种失效类型F1，用于识别失效类型F1的第一类型的TCB关键参数是在TCB的第四个阶段测量的最大追踪保持力Maxchaseholdforce_4，以及，用于识别失效类型F1的第二类型的TCB关键参数是在TCB的第二个阶段测量的保持力持续时间Holdforceduration_2，其中，Holdforceduration_2的值位于正常值范围之外表示助焊剂改变了热传递速度这个事实，这表明芯片出现了硅片上的助焊剂这个事件，而Maxchaseholdforce_4的值位于正常值范围之外表示检测到焊球高压力这个事实，这表明焊球在追踪过程中受到了过大压力而产生过分形变，导致芯片发生了短路。基于不同的产品敏感性，用于识别失效类型F1的第二类型的TCB关键参数还可以包括在TCB的第二个阶段测量的最大温度maxtemp_2。对于任一芯片，如果用于识别失效类型F1的第一类型的TCB关键参数和第二类型的TCB关键参数的值都位于正常值范围之外，则表明该芯片发生失效类型F1，即芯片发生硅片上的助焊剂导致的短路。
例如但不局限于，对于外来异物/翘起导致的短路的这种失效类型F2，用于识别失效类型F2的第一类型的TCB关键参数是在TCB的第四个阶段测量的最大追踪保持力Maxchaseholdforce_4，以及，用于识别失效类型F2的第二类型的TCB关键参数是芯片的硅片在z轴方向上相对于参考位置的最小距离DeltaminiZ，其中，DeltaminiZ的值位于正常值范围之外表示初始接触异常这个事实，这表明芯片的硅片出现翘起这个事件，而Maxchaseholdforce_4的值位于正常值范围之外表示检测到焊球高压力这个事实，这表明焊球在追踪过程中受到了过大压力而产生过分形变，导致芯片发生了短路。对于任一芯片，如果用于识别失效类型F2的第一类型的TCB关键参数和第二类型的TCB关键参数的值都位于正常值范围之外，则表明该芯片发生失效类型F2，即芯片发生外来异物/翘起导致的短路。
图1示出了按照本发明的一个实施例的用于失效类型识别的方法的总体流程图。图1所示的方法100可以由具有计算能力的任何合适设备(例如但不局限于，通用计算机、笔记本电脑、服务器等)来实现。
如图1所示，在方框102，当欲检测已制造出来的任一芯片D是否发生失效时，获取在芯片D的TCB期间测量的各个TCB关键参数的值。例如但不局限于，可以从芯片制造厂中的用于负责在芯片的TCB期间测量各个TCB关键参数的值的设备获取在芯片D的TCB期间测量的各个TCB关键参数的值。
在方框104，获取所存储的用于识别芯片的多种失效类型F中的每一种失效类型的所有特定TCB关键参数。
在方框106，根据所获取的在芯片D的TCB期间测量的各个TCB关键参数的值，设置所获取的用于识别该多种失效类型F中的每一种失效类型的所有特定TCB关键参数的值。例如，假设用于识别该多种失效类型F中的任一失效类型Fj的特定TCB关键参数是TCB关键参数a1、a2、…、ak，则把所获取的TCB关键参数a1、a2、…、ak的值分别设置为用于识别失效类型Fj的特定TCB关键参数a1、a2、…、ak的值。
在方框108，检查该多种失效类型F中是否包括以下特定失效类型：用于识别该特定失效类型的各个特定TCB关键参数的值都位于正常值范围之外(即超出正常值范围)。
在方框110，如果方框108的检查结果为否定，则确定芯片D没有发生失效。
在方框112，如果方框108的检查结果为肯定，即：该多种失效类型F包括用于识别其的各个特定TCB关键参数的值都位于正常值范围之外的至少一种特定失效类型，则确定芯片D发生了该至少一种特定失效类型。
本实施例的方案对于芯片的每一种用于指示某种TCB事件导致的某种特定失效的失效类型，使用包括用于指示是否发生了该某种特定失效的第一类型的TCB关键参数和用于指示是否出现了该某种TCB事件的第二类型的TCB关键参数在内的多个TCB关键参数来识别，而不是仅使用单个TCB关键参数来识别，由于与单个TCB关键参数相比，多个TCB关键参数能更加准确地区分和标识芯片的各种失效类型，因此，本实施例的方案能够准确地识别出芯片发生的失效类型。
其它变型
本领域技术人员将理解，虽然在上面的实施例中，用于识别芯片的任一种用于指示某种TCB事件导致的某种特定失效的失效类型的特定TCB关键参数包括用于指示是否发生了该某种特定失效的第一类型的TCB关键参数和用于指示是否出现了该某种TCB事件的第二类型的TCB关键参数，然而，本发明并不局限于此。在本发明的其它一些实施例中，用于识别芯片的任一种失效类型的特定TCB关键参数可以是多个任意的TCB关键参数，只要该多个任意的TCB关键参数能用来识别该任一种失效类型即可。
本领域技术人员将理解，上面的实施例的方案不但适用于芯片的整个TCB过程被划分为多个TCB阶段的情形，也适用于芯片的整个TCB过程作为一个TCB阶段的情形。
图2示出了按照本发明的一个实施例的用于失效类型识别的方法的流程图。图2所示的方法可以由具有计算能力的任何合适设备(例如但不局限于，通用计算机、笔记本电脑、服务器等)来实现。
如图2所示，方法200可以包括，在方框202，获取在芯片的热压结合TCB期间测量的多个TCB关键参数的值。
方法200还可以包括，在方框204，根据所获取的所述多个TCB关键参数的值，设置用于识别所述芯片的TCB导致的任一失效类型的特定TCB关键参数的值，其中，所述任一失效类型指示某种TCB事件导致的某种特定失效，所述特定TCB关键参数是所述多个TCB关键参数中的至少两个。
方法200还可以包括，在方框206，判断所述特定TCB关键参数的值是否都位于正常值范围之外。
方法200还可以包括，在方框208，如果方框206的判断结果是肯定的，则确定所述芯片发生了所述任一失效类型。
在一个方面，所述特定TCB关键参数包括第一类型的TCB关键参数和第二类型的TCB关键参数，其中，所述第一类型的TCB关键参数用于指示所述芯片是否发生所述某种特定失效，以及，所述第二类型的TCB关键参数用于指示是否出现了所述某种TCB事件。
图3示出了按照本发明的一个实施例的用于失效类型识别的装置的示意图。图3所示的装置300可以利用软件、硬件或软硬件结合的方式来实现。装置300例如可以安装在具有计算能力的任何合适设备(例如但不局限于，通用计算机、笔记本电脑、服务器等)中。
如图3所示，装置300可以包括获取模块302、设置模块304、判断模块306和确定模块308。获取模块302用于获取在芯片的热压结合TCB期间测量的多个TCB关键参数的值。设置模块304用于根据所获取的所述多个TCB关键参数的值，设置用于识别所述芯片的TCB导致的任一失效类型的特定TCB关键参数的值，其中，所述任一失效类型指示某种TCB事件导致的某种特定失效，所述特定TCB关键参数是所述多个TCB关键参数中的至少两个。判断模块306用于判断所述多个特定TCB关键参数的值是否都位于正常值范围之外。确定模块308用于如果判断结果是肯定的，则确定所述芯片发生了所述任一失效类型。
在一个方面，所述特定TCB关键参数包括第一类型的TCB关键参数和第二类型的TCB关键参数，其中，所述第一类型的TCB关键参数用于指示所述芯片是否发生所述某种特定失效，以及，所述第二类型的TCB关键参数用于指示是否出现了所述某种TCB事件。
图4示出了按照本发明的一个实施例的用于失效类型识别的设备的示意图。如图4所示，用于失效类型识别的设备400可以包括处理器402和存储器404，其中，存储器404上存储有可执行指令，所述可执行指令当被执行时使得处理器402执行图1所示的方法100或图2所示的方法200。
本发明的实施例还提供一种机器可读介质，其上存储有可执行指令，其中，所述可执行指令当被执行时使得机器执行图1所示的方法100或图2所示的方法200。
上面结合附图阐述的具体实施方式描述了示例性实施例，但并不表示可以实现的或者落入权利要求书的保护范围的所有实施例。在整个本说明书中使用的术语“示例性”意味着“用作示例、实例或例示”，并不意味着比其它实施例“优选”或“具有优势”。出于提供对所描述技术的理解的目的，具体实施方式包括具体细节。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实施这些技术。在一些实例中，为了避免对所描述的实施例的概念造成难以理解，公知的结构和装置以框图形式示出。
本公开内容的上述描述被提供来使得本领域任何普通技术人员能够实现或者使用本公开内容。对于本领域普通技术人员来说，对本公开内容进行的各种修改是显而易见的，并且，也可以在不脱离本公开内容的保护范围的情况下，将本文所定义的一般性原理应用于其它变型。因此，本公开内容并不限于本文所描述的示例和设计，而是与符合本文公开的原理和新颖性特征的最广范围相一致。

Claims (6)

1.一种用于失效类型识别的方法，包括：
获取在芯片的热压结合TCB期间测量的多个TCB关键参数的值；
根据所获取的所述多个TCB关键参数的值，设置用于识别所述芯片的TCB导致的任一失效类型的特定TCB关键参数的值，其中，所述任一失效类型指示某种TCB事件导致的某种特定失效，所述任一失效类型的所述特定TCB关键参数是所述多个TCB关键参数中的至少两个；
判断所述任一失效类型的所述特定TCB关键参数的值是否都位于正常值范围之外；以及
如果判断结果是肯定的，则确定所述芯片发生了所述任一失效类型。
2.如权利要求1所述的方法，其中，
所述任一失效类型的所述特定TCB关键参数包括第一类型的TCB关键参数和第二类型的TCB关键参数，其中，所述第一类型的TCB关键参数用于指示所述芯片是否发生所述某种特定失效，以及，所述第二类型的TCB关键参数用于指示是否出现了所述某种TCB事件。
3.一种用于失效类型识别的装置，包括：
获取模块，用于获取在芯片的热压结合TCB期间测量的多个TCB关键参数的值；
设置模块，用于根据所获取的所述多个TCB关键参数的值，设置用于识别所述芯片的TCB导致的任一失效类型的特定TCB关键参数的值，其中，所述任一失效类型指示某种TCB事件导致的某种特定失效，所述任一失效类型的所述特定TCB关键参数是所述多个TCB关键参数中的至少两个；
判断模块，用于判断所述任一失效类型的所述特定TCB关键参数的值是否都位于正常值范围之外；以及
确定模块，用于如果判断结果是肯定的，则确定所述芯片发生了所述任一失效类型。
4.如权利要求3所述的装置，其中，
所述任一失效类型的所述特定TCB关键参数包括第一类型的TCB关键参数和第二类型的TCB关键参数，其中，所述第一类型的TCB关键参数用于指示所述芯片是否发生所述某种特定失效，以及，所述第二类型的TCB关键参数用于指示是否出现了所述某种TCB事件。
5.一种用于失效类型识别的设备，包括：
处理器；以及
存储器，其上存储有可执行指令，所述可执行指令当被执行时使得所述处理器执行权利要求1-2中的任意一个所述的方法。
6.一种机器可读存储介质，其上存储有可执行指令，所述可执行指令当被执行时使得机器执行权利要求1-2中的任意一个所述的方法。
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