CN109830447A

CN109830447A - 半导体晶圆芯片分选方法、半导体产品的封装方法及系统

Info

Publication number: CN109830447A
Application number: CN201910044446.7A
Authority: CN
Inventors: 梁承财; 吴迪; 周福鸣
Original assignee: SHENZHEN SAIYIFA MICROELECTRONICS CO Ltd
Current assignee: SHENZHEN SAIYIFA MICROELECTRONICS CO Ltd; Shenzhen STS Microelectronics Co Ltd
Priority date: 2019-01-17
Filing date: 2019-01-17
Publication date: 2019-05-31
Anticipated expiration: 2039-01-17
Also published as: CN109830447B

Abstract

本发明公开半导体晶圆芯片分选方法，其能够将原初晶圆上的合格芯片拣选出来，并按照芯片的性能等级分组规则，将所述合格芯片布置在重构晶圆上。所述半导体晶圆芯片分选方法包括以下步骤：性能等级标记步骤S101：器件追溯系统将所述原初晶圆上的合格芯片按性能差异分成M个性能等级；原初信息传输步骤S102；性能等级分组步骤S103：在所述分选设备上进行等级分组规则设置；性能等级挑选步骤S104：所述分选设备读取所述原初电子晶圆图，按照分组挑选规则在所述原初晶圆上挑选所述合格芯片；重构晶圆重构步骤S105；重构信息传输步骤S106。本发明还公开半导体产品的封装方法和系统。本发明达到节省成本、提高生产率的技术效果。

Description

半导体晶圆芯片分选方法、半导体产品的封装方法及系统

技术领域

本发明涉及专门适用于处理半导体器件或其部件的方法或设备(H01L 21/00) 的技术领域，本发明尤其涉及专门适合于在半导体器件或部件的处理过程中在不同的晶圆之间传送晶片的方法(H01L 21/677)，本发明具体涉及半导体晶圆芯片分选方法、半导体产品的封装方法及系统。

背景技术

在半导体封装生产过程中，一些产品由于应用需求，在同一个半导体器件中需要贴装两颗相同型号的芯片，并且要求这两颗的芯片的性能要基本相近，以保障器件的稳定性。而现实情况是同一片半导体晶圆上各芯片的性能必然存在差异性，并且其性能等级在晶圆中呈随机分布。按照传统的贴片或者预分选方法，无法实现具有此类要求的产品规模化生产。

下文介绍本发明用到的关键技术。

SECS/GEM

SECS/GEM是由国际半导体设备与材料协会(SEMI)制定的连接性标准。此连接性标准用于在设备和工厂的资讯和控制系统间建立通讯。

SECS是SEMI设备通讯标准的缩写。GEM指SEMI连接性标准E30，被定义为制造设备实现通讯和控制的一般模型。

一般来说，SECS/GEM标准定义了信息、状态机和情境，来让工厂软件能够控制并监视制造设备。正式名称是SEMI连接性标准E30。M是由国际半导体设备与材料协会(SEMI)制定的连接性标准。此连接性标准用于在设备和工厂的资讯和控制系统间建立通讯。

一般来说，SECS/GEM标准定义了信息、状态机和情境，来让工厂软件能够控制并监视制造设备。正式名称是SEMI连接性标准E30。

在实现SECS/GEM标准的工厂内，存在主机和设备这两方。由设备在其中一台必须实施和遵守SEMI E30标准的计算机上运行软件。由制造商(工厂)运行与设备接口建立通讯的主机软件。

主机无需遵守完整的连接性标准，因为它只设定设备的预期行为。不过，若要使用接口，主机必须进行主机端通讯。SECS/GEM为每条可能的主机信息设定了清晰的设备预期行为。

通讯

SECS/GEM SEMI连接性标准定义了主机和设备开始建立通讯的方式，并且还定义了当通讯中断时重新建立通讯的方式。在线识别方法负责验证设备的硬件和软件标识。终端服务功能允许主机操作员和设备操作员在控制台上交换手动输入的文本。

控制

SECS/GEM SEMI连接性标准概括了主机与设备操作员之间的合作等级的控制状态模型。设备提供三种基本的主机控制等级：离线，在线/本地，以及在线/远程，确定了主机控制和监控设备的能力。设备操作员设定主机控制的等级。远程控制功能允许主机发送诸如“启动”、“停止”、“暂停”、“继续”和“中断”这样的指令，用以控制设备的工作过程。

运作通知

收集事件和警报功能使主机能监控设备的运作情况。设备收集事件功能会将重要的正常活动和异常活动通知主机。当潜在的危险活动出现并随后被清除时，设备警报功能会通知主机。主机设定哪些收集事件和警报需要通知。 SECS/GEM连接性标准要求特定的事件必须有通知，但一般会给设备定义额外的事件，以便主机监控具体设备相关的活动。

下文列出与本发明相关的现有技术专利文献。

专利文献CN105225968A公开一种自动化芯片分离贴装方法，通过将晶圆上的芯片进行分级拾取并直接贴装到产品上，减少了芯片的人工分级并包装、运输、拆分等操作，降低了人工干预程度，节省人力物力，提高了生产效率。

但是，本发明是将芯片从原始晶圆上按等级顺序分选到新晶圆上，然后再将两个等级相近的芯片贴到引线框架上。

专利文献CN201087902Y公开一种多分级芯片拣选装置，包括：一第一载台驱动部、一第二载台驱动部以及一芯片取放头。所述的第一载台驱动部可驱动一第一载台在所述的第一载台驱动部上进行一第一轴向的线性位移运动，所述的第一载台提供承载至少一第一料盘。所述的第二载台驱动部可驱动一第二载台在所述的第二载台驱动部上进行一第一轴向以及一第二轴向的线性位移运动且可承载复数个第二料盘，每一个第二料盘分别对应至不同的芯片等级。所述的芯片取放头可在一晶圆上取一芯片并根据所述的芯片等级而选择放置在所述的第一料盘或者所述的第二料盘上。本发明提出的同时分级的芯片拣选方式，可让芯片依序拣出而不需重复循环，不但提高检选的正确性，还可有效提升产能。

该对比文件使用了多个料盘，而本发明仅使用一个新晶圆基底，而且分选排序算法也不同于专利文献CN201087902Y。

基于此问题，设计了一种新的晶圆芯片分选方法，实现了同一半导体器件内贴装的两颗芯片性能基本一致，同时也克服了采用该方法后导致生产设备产能大幅下降的困难。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提出半导体晶圆芯片分选方法，其能够将晶圆上在性能等级上杂乱分布的合格芯片按性能等级分组顺序排布在具有粘性的薄膜钢圈框架上，由于采用了将所有性能等级分组后再顺序分选，大大降低因为此应用需求新的生产设备对产能的影响。

本发明的目的之二在于提出半导体产品的封装方法及系统，其能够有效保证同一器件内的两颗芯片的性能基本接近。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：半导体晶圆芯片分选方法，其能够将原初晶圆上的合格芯片拣选出来，并按照芯片的性能等级分组规则，将所述合格芯片布置在重构晶圆上，其特征在于：所述半导体晶圆芯片分选方法包括以下步骤：

性能等级标记步骤S101：器件追溯系统将所述原初晶圆上的合格芯片按性能差异分成M个性能等级，并生成包括所述合格芯片的性能等级信息的原初电子晶圆图，其中，M为大于1的正整数；

原初信息传输步骤S102：所述器件追溯系统将所述原初晶圆的原初电子晶圆图的数据信息传输至分选设备；

性能等级分组步骤S103：在所述分选设备上进行等级分组规则设置，其中，所述等级分组规则为：根据同一器件允许两颗所述合格芯片的性能等级的最大差额DQ，将所有的所述性能等级分成2N个性能级组，其中，N为大于1的正整数；

性能等级挑选步骤S104：所述分选设备读取所述原初电子晶圆图，按照分组挑选规则在所述原初晶圆上挑选所述合格芯片，其中，所述分组挑选规则为：在所述重构晶圆上，所述2N个性能级组按顺序布置，并且，在同一性能级组中，该同一性能级组中所含的各性能等级的合格芯片在所述重构晶圆上不按性能等级排序，而是按所述分选设备拾取所述合格芯片的先后排序，进而提高所述分选设备的分选速度；

重构晶圆重构步骤S105：所述分选设备根据所述分组挑选规则将所述原初晶圆重构为所述重构晶圆，同时生成重构电子晶圆图，其中，所述重构电子晶圆图包括所述合格芯片的性能分级信息和追溯数据；

重构信息传输步骤S106：所述分选设备将所述重构电子晶圆图的数据信息传输至所述器件追溯系统。

本发明的目的之二采用如下技术方案实现：

半导体产品的封装方法，其用于将至少两个相同类型的合格芯片封装在半导体产品中，其特征在于：所述半导体产品的封装方法至少包括以下步骤：

芯片分选步骤S1101：按本文所述的半导体晶圆芯片分选方法，将所述原初晶圆上的合格芯片重新排列为所述重构晶圆上的合格芯片；

芯片贴装步骤S1102：贴片设备从所述重构晶圆上按之字形的自然顺序拾取合格芯片，并贴装到器件基板上，无须考虑顺次相邻的两颗芯片的性能等级，所述重构晶圆上的芯片排序保证在同一器件基板上的合格芯片的性能等级的差值小于或等于所述最大差额DQ。

半导体产品的封装系统，其特征在于，所述封装系统至少包括分选设备、贴片设备和器件追溯系统；

所述封装系统能够实施按本文所述的半导体产品的封装方法。

根据本发明的其它技术方案，其还可以包括以下一个或多个技术特征。只要这样的技术特征的组合是可实施的，由此组成的新的技术方案都属于本发明的一部分。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

所述半导体晶圆芯片分选方法能将晶圆上在性能等级上杂乱分布的合格芯片按性能等级分组顺序排布在具有粘性的薄膜钢圈框架上；

由于采用了将所有性能等级分组后再顺序分选，大大降低因为此应用需求引起的生产设备产能影响；

能有效保证同一器件内的两颗芯片的性能基本接近。

附图说明

参照附图，本发明的特征、优点和特性通过下文的具体实施方式的描述得以更好的理解，附图中：

图1：本发明的半导体晶圆芯片分选方法的一实施方式的图解说明；

图2：本发明的半导体产品的封装系统的器件追溯系统的一实施方式的系统架构示意图；

图3：图2所示的器件追溯数据库的器件追溯数据表的部分数据纪录实例的第一部分，其展示完整的数据纪录的数据列的一部分；

图4：图2所示的器件追溯数据库的器件追溯数据表的部分数据纪录实例的第二部分，其展示完整的数据纪录的数据列的一部分；

图5：图2所示的器件追溯数据库的器件追溯数据表的部分数据纪录实例的第三部分，其展示完整的数据纪录的数据列的一部分；

图6：图2所示的器件追溯数据库的器件追溯数据表的部分数据纪录实例的第四部分，其展示完整的数据纪录的数据列的一部分；

图7：图2所示的器件追溯数据库的器件追溯数据表的部分数据纪录实例的第五部分，其展示完整的数据纪录的数据列的一部分。

图8：本发明的半导体晶圆芯片分选方法的原初电子晶圆图的一文本实施方式的部分示例；

图9：本发明的半导体晶圆芯片分选方法的重构晶圆的实物照片；

在图中，使用的英文于此对应翻译为中文，其中：

具体实施方式

在下文中，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述。

发明构思

1.将晶圆上合格芯片按性能分成若干等级并生成含有性能等级信息的电子晶圆图；

2.在分选设备上，根据同一器件允许两颗的性能等级最大差额将所有等级分成若干组；

3.分选设备读入电子晶圆图，按照等级分组的顺序在晶圆上逐步挑选，但是同一等级组不考虑其所含等级的在输出晶圆上的排序，以提高生产设备的分选速度；

4.分选生产设备根据等级分组顺序重构输出晶圆框架提供给贴片工艺的生产设备，同时也生成含有性能分级信息与追溯数据的电子晶圆图；

5.贴片设备生产该晶圆时，可以按之字型自然顺序拾取芯片贴装到器件基板上，无须考虑这两颗芯片的性能等级，因为在分选设备设备已经分成排序保证同一基板上的芯片绝大数是同一个性能分组。

6.对于由于分选设备在不同晶圆换片时导致的等级跳变读入分选设备生产的电子晶圆图，由贴片设备的集成控制系统根据追溯性数据进行判断，如果此时贴装的两颗芯片等级相差过大，有集成控制系统将此器件标记为不合格产品。

7.至此，此方法利用等级分组并顺序排布的技术并结合数据追溯与集成控制系统，将晶圆上具有若干等级并随机分布的合格芯片，按照同一器件内两颗芯片等级相近的原则完成贴片工艺，而且对分选设备的产能未造成明显影响。

分选算法

1.每一片晶圆都会带有一个来自前工序的晶圆图文件，标识了晶圆每个芯片的测试结果，以数字代表其性能等级，称之为Bincode。将72个Good Bincode 分成最多20组，每一组用户可以自定义每一组若干个Bincode。例如每组5个 Bincode，保证相邻两组最大差值不超过10：

Group1:1-5；Group2:6-10；Group3:11-15；….Group15:70-75。

不在这些组中的Bincode是坏的芯片，不会被挑选，例如Bincode 75。

2.分选设备从晶圆的左上角开始，Z字形检索，按照分组将属于第一组的 Bincode逐一挑选出放置在重构的新晶圆膜上，以此检索方法遍历到晶圆最后一个，被分选取走的芯片位置将更新Bincode为空值。

3.然后以第二步的方法再次遍历晶圆，将属于第二组中Bincode的芯片挑选出放置在重构的晶圆膜上，以此类推，直至将来料晶圆中的分组所设置的所有的好的芯片挑选出按组的顺序排列在重构晶圆膜上。

4.基本上保证了相邻的两组Bincode相差值不大于要求的差值10.

同一AMB上两芯片的Bincode超过预设值的剔除算法

如图1所示：

1.分选工艺中:来料原始晶圆在分选前会贴印此片晶圆的唯一身份编号，重构晶圆也会贴印一个唯一的顺序身份编号，当一个芯片从原始晶圆分选放置到重构晶圆膜上，器件信息追溯系统会从分选设备采集当前芯片来自哪片原始晶圆编号及其X,Y坐标和Bincode并为记录在以重构晶圆编号的对应位置芯片数据表中。

2.当分选后的重构晶圆流至Die Attach工位时，Die Attach机器将先读取 AMB的编号，然后将重构晶圆的芯片抓取放置到此AMB上，并将这两个芯片的位置信息发送到器件信息追溯系统，追溯系统根据位置信息回溯这个两个芯片来自哪片原始的晶圆编号及X,Y坐标和Bincode信息，根据系统预设同一 AMB上两颗芯片Bincode最大差值，来判断此AMB是否合格，差值大于预设值的AMB将作为不良品标识。

3.当AMB流至下一工位AMB/Lead-Frame贴合工艺时，此工位的设备会先读取AMB的编号询问器件追溯系统来确定此AMB是否为合格品才抓取到打印有唯一标识码的LeadFrame上，将AMB ID和Lead-Frame ID绑定发送到器件追溯系统，对应不合格的AMB将不抓取作为废品弃用。

4.当贴有AMB的Lead-Frame完成后续一系列工艺后到达切筋分离工位是，此工位机器先读取Frame编号询问器件追溯系统，来确定此Frame中哪些器件是好的，哪些器件是坏，根据查询结果在器件表面打印器件唯一标识码和好坏标记，然后切筋分离成单个的器件，在后续的工艺中利用光学检查将坏的器件直接剔除不再进入后续生产。

器件追溯系统

参照图2，器件追溯系统，也称为ST单元级可追溯性(STULT)系统，是一个FW2集成系统，用作晶圆、引线框架、器件、芯片的可追溯性信息的中央映射存储库。

器件追溯系统通过FW2标准消息总线Tibco Rv与MES和设备控制器通信。设备控制器和设备之间的通信通过SECS-GEM协议完成。

器件追溯系统的目标是能够追溯每个器件的历史流程步骤及其工艺参数和性能指标，也能实现内部芯片的原始晶圆X、Y坐标的可追溯性。

默认情况下，器件追溯系统还可提供更高级别的过程控制，例如：扩散批号检查；产品型号核对；重复芯片查错；引线框架材料号识别；防混检查；二维码读取检查；试样产品检查；生产计数；Bin Code检查和基板和框架编号格式检查等。

参照图2，在各个封装工艺步骤中，收集以下数据信息：

晶圆重建

·重构晶圆ID和相应的X和Y位置；

·每个芯片的原始的和新的Bincode；

·挑选每个芯片的时间戳；

Die Attach

·每个AMB ID和AMB的Bincode；

·相应的晶圆ID，Bincode以及放置在AMB上的每个芯片(左和右)的X， Y位置；

·每个芯片放置在AMB上的时间戳；

LF/AMB贴接

·每个引线框架ID；

·每个AMB ID；

·引线框架上每个AMB的X和Y位置；

·每个AMB的Bincode；

·引线框架连接到一组AMB的时间戳；

切筋分离/打标

·器件ID

·引线框架ID和相应的X和Y位置；

·每个器件的Bincode；

·标记每个器件ID的时间戳；

器件追溯系统将上述数据信息保存到器件追溯数据库中。

基于上述发明构思，本发明提出半导体晶圆芯片分选方法。

根据本发明的半导体晶圆芯片分选方法的一实施方式，所述半导体晶圆芯片分选方法能够将原初晶圆上的合格芯片拣选出来，并按照芯片的性能等级分组规则，将所述合格芯片布置在重构晶圆上。晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆；在硅晶片上可加工制作成各种电路元件结构，而成为有特定电性功能的集成电路产品，例如芯片。晶圆的原始材料是硅，而地壳表面有用之不竭的二氧化硅。二氧化硅矿石经由电弧炉提炼，盐酸氯化，并经蒸馏后，制成了高纯度的多晶硅，其纯度高达99.999999999％。

原初晶圆是指芯片制造商供给的芯片阵列已制作完成的硅晶片，并且在本实施方式中，原初晶圆具体是指已被切割开来并分离独立的芯片阵列，并且，所述芯片阵列完全按照芯片在未切割分离的位置排列，也就是，与芯片制造商供给的原始晶圆数据保持不变，尤其是，原初电子晶圆图中的BINCOD数据与原始晶圆中的芯片的BINCODE数据一致。原初电子晶圆图的文本数据具体实例参见下文。

重构晶圆是指按确定的芯片的性能等级分组规则对原初晶圆上的芯片进行重新分组排序所形成的新的晶圆片，实物图参见图9。重构电子晶圆图的文本数据具体实例参见下文。

芯片的性能等级分组规则是指这样的规则：每组芯片的性能等级在一确定的差值范围内，且芯片组别按芯片性能等级大小顺序排列。例如，假设芯片的性能等级Rank为1≤Rank≤M，M为大于1的正整数，第1组中的芯片的性能等级为1至N₁，第2组中的芯片的性能等级为N₁+1至N₂，第3组中的芯片的性能等级为N₂+1至N₃，……第i组中的芯片的性能等级为N_i+1至N_i+1，其中， N₁+1<N₂，N₂+1<N₃，N_i+1<N_i+1，其中，i为大于1的正整数。具体地，例如M＝100，i＝4，第1组中的芯片的性能等级为1至10，第2组中的芯片的性能等级为11 至20，第3组中的芯片的性能等级为21至30，第3组中的芯片的性能等级为 31至50，第4组中的芯片的性能等级为51至80，第5组中的芯片的性能等级为81至100。N_i的取值按产品需要来确定，例如可以按等差数列、等差数列、斐波那契数列来确定。

可以理解的是，在同一组内的芯片可以不按性能等级排序，而是按芯片在原初晶圆中的位置顺序排列，例如，对于第一组芯片，其排列顺序可以是1、2、 5、3、1、6、9等。组内不排序达到的技术效果是芯片在重构晶圆上顺序排放，无需跳位摆放，提高了分选速度。同一重构晶圆上的芯片可以来自不同的原初晶圆，条件是，先从第一个原初晶圆中选取第1分组的芯片，然后从第二个原初晶圆中选取第1分组的芯片，直至所有原初晶圆的第1分组的芯片选取完毕，再如上所述选取第2分组的芯片。

本发明的半导体晶圆芯片分选方法主要用于同一产品中具有两个或两个以上相同类型的芯片的情形，为此，所述半导体晶圆芯片分选方法包括以下步骤：

性能等级标记步骤S101：器件追溯系统将所述原初晶圆上的合格芯片按性能差异分成M个性能等级，并生成包括所述合格芯片的性能等级信息的原初电子晶圆图，其中，M为大于1的正整数。可以理解的是，如上文所述，在原初晶圆中，芯片的性能等级可以由芯片生产商用BINCODE来标记，由于在芯片生产过程中，有的芯片性能不合格，但也用BINCODE来标记，因此，合格芯片的 BINCODE与不合格芯片的BINCODE不相同，例如，在图1中，合格芯片的性能等级为1≤Rank≤72，性能等级Rank>72的芯片为不合格芯片。在重构晶圆中没有不合格芯片。参照图2，器件追溯系统根据原初晶圆生产商提供的晶圆数据生成原初电子晶圆图。

原初信息传输步骤S102：所述器件追溯系统将所述原初晶圆的原初电子晶圆图的数据信息传输至分选设备。可以理解的是，原初电子晶圆图的数据信息传输可以通过有线网络或无线网络在工位设备例如分选设备、贴片设备与所述器件追溯系统之间传输。数据传输协议可以是FTP、HTTP、TCP/IP等通讯协议，也可以是本领域的工业标准协议例如SECS/GEM连接性标准。

性能等级分组步骤S103：在所述分选设备上进行等级分组规则设置，其中，所述等级分组规则为：根据同一器件允许两颗所述合格芯片的性能等级的最大差额DQ，将所有的所述性能等级分成2N个性能级组，其中，N为大于1的正整数。可以理解的是，参照图1，原初晶圆上的芯片的BINCODE按Z字顺序排列为：1、9、75、8、1、3、1、10、65、40、5、19、1、79、8、7、5、23、32、 48、2、1、8、66。在图1的实例中，两颗所述合格芯片的性能等级的最大差额 DQ＝10，每个分组包括5个等级，72个等级共分为2N＝16组，其中，N＝8。这是按等级等分的简单有效的分组方式。半导体产品器件例如是汽车电源管理模块，所述芯片例如是电源驱动芯片。所述芯片的性能等级例如是电阻值、功耗、或响应速度。所述分选设备例如是MITOptimus2、MIT M2、或者Muehlbauer D9000。

性能等级挑选步骤S104：所述分选设备读取所述原初电子晶圆图，按照分组挑选规则在所述原初晶圆上挑选所述合格芯片，其中，所述分组挑选规则为：在所述重构晶圆上，所述2N个性能级组按顺序布置，并且，在同一性能级组中，该同一性能级组中所含的各性能等级的合格芯片在所述重构晶圆上不按性能等级排序，而是按所述分选设备拾取所述合格芯片的先后排序，进而提高所述分选设备的分选速度。可以理解的是，参照图1，按上述分组挑选规则，完成排序后的芯片的BINCODE排列为：1、1、3、1、5、1、5、2、1；9、8、10、8、7、8；19；23；32；40；48；65、66。BINCODE 75，79不是合格芯片的BINCODE，不抓取，报废，不流入后续工位。两芯片Bincode为8、19，差值大于10，杀数作废，不流入后续工位。优选地，图1的实例是按Z字走向进行挑选的，也可以按行列顺序进行挑选。所述重构晶圆如图9所示，可以是圆形的基盘，也可以是方形、椭圆形等任何适合后续工位设备使用的形状。

重构晶圆重构步骤S105：所述分选设备根据所述分组挑选规则将所述原初晶圆重构为所述重构晶圆，同时生成重构电子晶圆图，其中，所述重构电子晶圆图包括所述合格芯片的性能分级信息和追溯数据。可以理解的是，参照图1、图 2、图9，所述分选设备MIT Optimus2生成重构电子晶圆图，并可以按文本文件的方式发送给所述器件追溯系统。下文示出了重构电子晶圆图的文本示例。如下文所述，性能等级1的性能等级2的性能等级3的下文中示出的重构电子晶圆图的文本中的芯片等级为1-6级，所述重构电子晶圆图仅是算法测试数据，并非实际产品数据。

重构信息传输步骤S106：所述分选设备将所述重构电子晶圆图的数据信息传输至所述器件追溯系统。可以理解的是，参照图2，所述分选设备MIT Optimus2 生成重构电子晶圆图，并可以按SECS/GEM通讯方式发送给所述器件追溯系统，以便后续工位使用所述重构晶圆和重构电子晶圆图的数据信息。

上述半导体晶圆芯片分选方法基本实现了同一半导体产品上的两个相同的芯片的性能等级不大于最大差额DQ，保证了产品质量，提高了生产效率。

以下为原初电子晶圆图对应的文本文件，其中的数据为测试数据，非真实的生产数据。

以下为重构电子晶圆图对应的文本文件，其中的数据为测试数据，非真实的生产数据。

优选地，参照上述原初电子晶圆图的文本数据，所述原初电子晶圆图还包括批次编号LOT、晶圆序号WAFER、芯片产品型号PRODUCT、和晶圆标识编号 READER。这此产品坯料信息有利于后续工位追溯芯片的来源信息，以利于向芯片生产商反馈芯片质量问题。晶圆序号：一个批次的晶圆中，片数的编号，例如01、02、03、……、50。晶圆编号：每片晶圆生产时自带的一串号码，每片晶圆都不一样，类似身份证号，刻在晶圆上。晶圆标识编号：将晶圆编号生成条形码，便于机器读取，打印在标签纸上，贴在承载晶圆的蓝膜上。

优选地，按照图1所示的实施例，所述原初晶圆上的合格芯片按性能差异分成72个性能等级，其中，M＝72；性能等级值小于或等于72的芯片为合格芯片。可以理解的是，其它性能等级分类方式也是可行的，例如，芯片性能等级分为50或100个等级等。

优选地，参照上文，所述性能等级用数字表示，称之为识别码或BINCODE，其中，所述识别码与ASCII字符对应。可以理解的是，性能等级数字、识别码或 BINCODE与ASCII字符对应的首要准则是：所有的性能等级数字都能够由可见的字符来显示和表示。例如，对于小于50个等级的芯片，可以使用性能等级1 的BINCODE＝CHAR(64+1)＝A的字符，其它等级顺序类推。

优选地，参照上文的电子晶圆图文本，所述识别码与ASCII字符对应规则为：性能等级1的性能等级2的性能等级3的性能等级72的可以理解的是，性能等级1至72 对应的可见字符为

优选地，参照图1，每个性能级组中的合格芯片的性能等级的级差等于5，从而保证相邻两个性能级组最大差值不超过10；并且所有的所述性能等级分成 16个性能级组，其中，N＝8，2N＝16。可以理解的是，参见图1，第1组芯片的 BINCODE为：1、1、3、1、5、1、5、2、1；第2组芯片的BINCODE为：9、8、10、8、7、8；第4组芯片的BINCODE为：19；第5组芯片的BINCODE为： 23；第7组芯片的BINCODE为：32；第8组芯片的BINCODE为：40；第10 组芯片的BINCODE为：48；第13组芯片的BINCODE为：65、66。可以看出，第2组与第3组之间出现跳变，两芯片Bincode 8和19差值大于10，杀数作废，不流入后续工位。

优选地，参照图1，在所述性能等级挑选步骤S103中，所述分选设备从所述原初晶圆的左上角开始，Z字形检索，按照所述分组挑选规则将属于第一组的合格芯片逐一挑选出来，放置在所述重构晶圆上，以此检索方法遍历到所述原初晶圆上的最后一个合格芯片，被分选取走的合格芯片的位置将被更新其识别码或BINCODE为空值。可以理解的是，被分选取走的合格芯片的位置将被更新其识别码或BINCODE为空值，就可以保证分选设备下次检索到该位置就直接忽略，不进行拾取操作。

优选地，所述分选设备是芯片分选机。可以理解的是，只要分选设备能够进行可编程扩展，都可以使用本发明的半导体晶圆芯片分选方法，例如，现有技术中的芯片分选机的型号例如为MIT Optimus2、MIT M2、或者Muehlbauer D9000。

优选地，参照图2，所述器件追溯系统包括器件追溯数据库，所述器件追溯数据库包括器件追溯数据表，所述器件追溯数据表包括原初晶圆标识、原初晶圆 X坐标、原初晶圆Y坐标、重构晶圆标识、重构晶圆X坐标、重构晶圆Y坐标、芯片BINCODE。可以理解的是，如图2所示，本发明的器件追溯系统是申请人自行设计的产品追溯系统STULT，其系统架构参见图2，器件追溯数据库的数据表架构不在这里展示，由于本发明相关的数据主要体现在器件追溯数据表中，因此，器件追溯数据库的细节信息是不必需的。本发明主要涉及器件追溯数据库 STULTDatabase的器件追溯数据表，其数据纪录实例参见图3至图7，图中第一行示出数据表的字段名称。所述合格芯片的所述原初晶圆的原初电子晶圆图的数据信息和所述重构电子晶圆图的数据信息被保存在所述器件追溯数据表的同一条纪录中。这样的配置有利于简化数据结构，有利于快速检索信息，从而达到快速追溯原料来源信息。

优选地，在所述原初信息传输步骤S102中，所述器件追溯系统将所述原初晶圆的原初电子晶圆图的数据信息按文本文件的方式传输至分选设备。可以理解的是，文本文件既具有可读性，且文件大小较小，便于快速传输，也便于调试计算机程序。

在所述重构信息传输步骤S105中，所述分选设备将所述重构电子晶圆图的数据信息按文本文件的方式传输至所述器件追溯系统。可以理解的是，文本文件既具有可读性，且文件大小较小，便于快速传输，也便于调试计算机程序。

上述半导体晶圆芯片分选方法主要用于半导体产品的封装生产线，根据本发明的半导体产品的封装方法的一实施方式，所述半导体产品的封装方法用于将至少两个相同类型的合格芯片封装在半导体产品中。可以理解的是，更多的应用情形是将两个相同类型的合格芯片封装在半导体产品中，上述半导体晶圆芯片分选方法就是为此设计。有利地，将三个、四个或更多个相同类型的合格芯片封装在半导体产品中也适用本发明的半导体晶圆芯片分选方法。

所述半导体产品的封装方法至少包括以下步骤：

芯片分选步骤S1101：按本文所述的半导体晶圆芯片分选方法，将所述原初晶圆上的合格芯片重新排列为所述重构晶圆上的合格芯片。可以理解的是，半导体晶圆芯片分选方法的具体实施方式或变型参见上文。

芯片贴装步骤S1102：贴片设备从所述重构晶圆上按逐行或Z字形的自然顺序拾取合格芯片，并贴装到器件基板上，无须考虑顺次相邻的两颗芯片的性能等级，所述重构晶圆上的芯片排序保证在同一器件基板上的合格芯片的性能等级的差值小于或等于所述最大差额DQ。可以理解的是，所述贴片设备具有计算机控制功能，可以与所述器件追溯系统进行通讯。可以理解的是，参见图1，重构晶圆是按行列顺序放置合格芯片，所以，优选按逐行顺序拾取合格芯片，这样可以减少杀数作废的数量。如图1所示，在引线框架上，同一器件的两芯片的性能等级的差值都小于10。器件基板一般被安置在引线框架上。可选地，芯片直接安装在引线框架上。

优选地，所述半导体产品包括两个相同类型的合格芯片。可以理解的是，同一半导体产品中两个相同类型的芯片是常见的产品类型。当然，同一半导体产品多于两个相同类型的芯片也适用于本发明的半导体产品的封装方法和系统。

优选地，在所述芯片分选步骤S1101中，将至少两个原初晶圆上的芯片重新排列到同一个重构晶圆上。可以理解的是，在重构晶圆上的位置坐标两倍多于原初晶圆的情形下，在同一个重构晶圆上可以布置两个原初晶圆的芯片。以此类推，多个原初晶圆也是可行的。

优选地，所述半导体产品的封装方法至少包括以下步骤：

劣品标记步骤S1201：在所述重构晶圆上的相邻的两个合格芯片出现性能等级的差值大于所述最大差额DQ的情形下，并且，所述相邻的两个合格芯片被用于同一器件中，所述贴片设备的集成控制系统根据所述重构电子晶圆图的数据信息进行判断，将所述器件标记为劣品或不合格产品。可以理解的是，在所述芯片贴装步骤S1102之后，可以进行劣品标记步骤S1201，这有利于节省成本，使得不合格的半导体产品器件尽早终止封装工艺。在两个合格芯片出现性能等级的差值大于所述最大差额DQ且器件还能正常工作的情形下，所述劣品标记步骤S1201也可以在半导体产品器件封装完成好进行标记，表明这是次等品，价格可以低些出售。

优选地，所述器件追溯系统通过SCES-GEM驱动程序模块与所述分选设备和所述贴片设备进行数据通信。可以理解的是，如上所述，SCES-GEM通信标准是芯片封装领域的常用标准，大多数芯片封装工位设备都支持这一通信标准，都可以安装相关的SCES-GEM驱动程序。

上述半导体产品的封装方法可以无需硬件改动地用于大多数现有的封装车间中，根据本发明的半导体产品的封装系统的一实施方式，所述封装系统至少包括分选设备、贴片设备和器件追溯系统；所述封装系统能够实施按本文所述的半导体产品的封装方法。可以理解的是，参见图2所示半导体产品的完整封装工艺方法，本发明的半导体产品的封装系统对现有技术的改进主要在于芯片的分选算法，也就是对器件追溯系统的芯片分选程序模块进行了改进。

以上详细描述了本发明创造的优选的或具体的实施例。应当理解，本领域的技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明创造的设计构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明创造的设计构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在本发明创造的范围之内和/或由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims

1.半导体晶圆芯片分选方法，其能够将原初晶圆上的合格芯片拣选出来，并按照芯片的性能等级分组规则，将所述合格芯片布置在重构晶圆上，其特征在于：所述半导体晶圆芯片分选方法包括以下步骤：

2.按照权利要求1所述的半导体晶圆芯片分选方法，其特征在于：所述原初电子晶圆图还包括批次编号LOT、晶圆序号WAFER、芯片产品型号PRODUCT、和晶圆标识编号READER。

3.按照权利要求1所述的半导体晶圆芯片分选方法，其特征在于：所述原初晶圆上的合格芯片按性能差异分成72个性能等级，其中，M＝72；性能等级值小于或等于72的芯片为合格芯片。

4.按照权利要求3所述的半导体晶圆芯片分选方法，其特征在于：所述性能等级用数字表示，称之为识别码或BINCODE，其中，所述识别码与ASCII字符对应。

5.按照权利要求4所述的半导体晶圆芯片分选方法，其特征在于：所述识别码与ASCII字符对应规则为：性能等级1的性能等级2的性能等级3的BINCODE＝CHAR(160+3)＝￡，……，性能等级72的BINCODE＝CHAR(160+72)＝è。

6.按照权利要求5所述的半导体晶圆芯片分选方法，其特征在于：每个性能级组中的合格芯片的性能等级的级差等于5，从而保证相邻两个性能级组最大差值不超过10；并且所有的所述性能等级分成16个性能级组，其中，N＝8，2N＝16。

7.按照权利要求1所述的半导体晶圆芯片分选方法，其特征在于：在所述性能等级挑选步骤S103中，所述分选设备从所述原初晶圆的左上角开始，Z字形检索，按照所述分组挑选规则将属于第一组的合格芯片逐一挑选出来，放置在所述重构晶圆上，以此检索方法遍历到所述原初晶圆上的最后一个合格芯片，被分选取走的合格芯片的位置将被更新其识别码或BINCODE为空值。

8.按照权利要求1所述的半导体晶圆芯片分选方法，其特征在于：所述分选设备是芯片分选机。

9.按照权利要求1至8中任一项所述的半导体晶圆芯片分选方法，其特征在于：所述器件追溯系统包括器件追溯数据库，所述器件追溯数据库包括器件追溯数据表，所述器件追溯数据表包括原初晶圆标识、原初晶圆X坐标、原初晶圆Y坐标、重构晶圆标识、重构晶圆X坐标、重构晶圆Y坐标、芯片BINCODE；

所述合格芯片的所述原初晶圆的原初电子晶圆图的数据信息和所述重构电子晶圆图的数据信息被保存在所述器件追溯数据表的同一条纪录中。

10.按照权利要求9所述的半导体晶圆芯片分选方法，其特征在于：

在所述原初信息传输步骤S102中，所述器件追溯系统将所述原初晶圆的原初电子晶圆图的数据信息按文本文件的方式传输至分选设备；

在所述重构信息传输步骤S105中，所述分选设备将所述重构电子晶圆图的数据信息按文本文件方式传输至所述器件追溯系统。

11.半导体产品的封装方法，其用于将至少两个相同类型的合格芯片封装在半导体产品中，其特征在于：所述半导体产品的封装方法至少包括以下步骤：

芯片分选步骤S1101：按权利要求9至10中任一项所述的半导体晶圆芯片分选方法，将所述原初晶圆上的合格芯片重新排列为所述重构晶圆上的合格芯片；

芯片贴装步骤S1102：贴片设备从所述重构晶圆上按逐行或之字形的自然顺序拾取合格芯片，并贴装到器件基板上，无须考虑顺次相邻的两颗芯片的性能等级，所述重构晶圆上的芯片排序保证在同一器件基板上的合格芯片的性能等级的差值小于或等于所述最大差额DQ。

12.按照权利要求11所述的半导体产品的封装方法，其特征在于：所述半导体产品包括两个相同类型的合格芯片。

13.按照权利要求11所述的半导体产品的封装方法，其特征在于：在所述芯片分选步骤S1101中，将至少两个原初晶圆上的芯片重新排列到同一个重构晶圆上。

14.按照权利要求13所述的半导体产品的封装方法，其特征在于：所述半导体产品的封装方法至少包括以下步骤：

劣品标记步骤S1201：在所述重构晶圆上的相邻的两个合格芯片出现性能等级的差值大于所述最大差额DQ的情形下，并且，所述相邻的两个合格芯片被用于同一器件中，所述贴片设备的集成控制系统根据所述重构电子晶圆图的数据信息进行判断，将所述器件标记为劣品或不合格产品。

15.按照权利要求14所述的半导体产品的封装方法，其特征在于：所述器件追溯系统通过SCES-GEM驱动程序模块与所述分选设备和所述贴片设备进行数据通信。

16.半导体产品的封装系统，其特征在于，所述封装系统至少包括分选设备、贴片设备和器件追溯系统；

所述封装系统能够实施按权利要求11至15中任一项所述的半导体产品的封装方法。