CN116153822B - 一种自动识别晶圆图纸上多余锡球及去除多余锡球的方法 - Google Patents

一种自动识别晶圆图纸上多余锡球及去除多余锡球的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种自动识别晶圆图纸上多余锡球及去除多余锡球的方法，该识别方法包括以下步骤：S1、抓取晶圆的直径，在晶圆图纸上以该直径生成晶圆图形，并确定晶圆有效区域；S2、在晶圆图形上设置多个第一单元域，每个第一单元域中包含多个植球位置；S3、将预先设定好的植球布局放置到各个第一单元域中；S4、获取晶圆图形圆心的坐标、晶圆有效区域的半径Rw、各个锡球球心的坐标和半径Rb；计算晶圆图形圆心的坐标至各个锡球球心的坐标的距离D1；S5、比较D1+Rb和Rw，识别多余锡球并去除多余锡球。本发明能够有效避免人为误差，提高图纸准确性，避免返工，节约成本。

Description

一种自动识别晶圆图纸上多余锡球及去除多余锡球的方法
技术领域
本发明涉及半导体封装技术领域，更具体涉及一种自动识别晶圆图纸上多余锡球及去除多余锡球的方法。
背景技术
随着封装技术的不断发展，在传统设计中，一般是通过手动布置植球网版，并手动去除网版上位于晶圆有效区域外的多余锡球，然后将设计好的植球网版置于晶圆上进行植球。传统的手动布置植球网版并手动去球的方法，由于人工操作的不可控性，会容易出现误差，在产品生产过程中存在不稳定因素，极易造成产品不合格和返工。比如经常会发生多排、漏排与误删等错误。因此，晶圆产品返工的风险也越来越高，影响晶圆产品的交期，也会增加晶圆产品的生产成本。
因此，亟需提供一种能够自动识别晶圆图纸上多余锡球及去除多余锡球的方法。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种自动识别晶圆图纸上多余锡球及去除多余锡球的方法，该识别方法可根据程序运用完成的图像和数量提示来确认布置是否正确，有无多排或漏排等；通过输入各种数据来实现程序自动排布与去球，可有效避免各种人为误差，极大的提高图纸的准确性，避免返工，最大可能的保证交期与节约成本。
一方面，本发明公开了一种自动识别晶圆图纸上多余锡球的方法，该识别方法包括以下步骤：
S1、抓取晶圆的直径，在晶圆图纸上以该直径生成晶圆图形，并确定晶圆有效区域；
S2、在晶圆图形上设置多个第一单元域，每个第一单元域中包含多个植球位置；
S3、将预先设定好的植球布局放置到各个第一单元域中，植球布局的面积匹配第一单元域的面积；所述植球布局为各个锡球的植球位置的布局；
S4、获取晶圆图形圆心的坐标、晶圆有效区域的半径Rw、各个锡球球心的坐标和半径Rb；计算晶圆图形圆心的坐标至各个锡球球心的坐标的距离D1；
S5、比较D1+Rb和Rw，若D1+Rb大于Rw，则确定该距离所对应的锡球为多余锡球。
另一方面，本发明还公开了一种去除晶圆上多余锡球的方法，该去除方法利用前述识别方法确定多余锡球，多余锡球均在晶圆有效区域外，去除多余锡球，根据去除多余锡球后的晶圆图纸制作相应的植球网版，按照植球网版将锡球放置到对应的位置。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明实现了自动布置植球布局与去除锡球，可有效避免各种人为误差，极大的提高图纸的准确性，避免返工，最大可能的保证交期与节约成本。
附图说明
图1为本发明实施例1中的晶圆图纸示意图；
图2为本发明实施例1中在晶圆有效区域插入第二单元域和第三单元域的示意图；
图3为本发明实施例1中植球布局F1、F2、F3放置到对应的第一单元域、第二单元域和第三单元域中的示意图；
图4为本发明实施例1中D1+Rb和Rw大小的关系图；
图5为根据图4中的关系确定锡球去除与保留的示意图；
图6为图3中去除多余锡球的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
本实施例公开了一种自动识别晶圆图纸上多余锡球的方法，该识别方法可以利用Auto CAD扩展应用程序结合计算机来识别晶圆上多余的锡球。
上述识别方法包括以下步骤：
S1、抓取晶圆的直径，在晶圆图纸上以该直径生成晶圆图形，并确定晶圆有效区域；晶圆有效区域的直径比晶圆图形的直径少6000微米，晶圆有效区域的图形与晶圆图形为同心圆。
S2、在晶圆图形上设置多个第一单元域，每个第一单元域中包含多个植球位置；
S3、将预先设定好的植球布局放置到各个第一单元域中，植球布局的面积匹配第一单元域的面积；所述植球布局为各个锡球的植球位置的布局；
S4、获取晶圆图形圆心的坐标、晶圆有效区域的半径Rw、各个锡球球心的坐标和半径Rb；计算晶圆图形圆心的坐标至各个锡球球心的坐标的距离D1；
S5、比较D1+Rb和Rw，若D1+Rb大于Rw，则确定该距离所对应的锡球为多余锡球。
上述方法还包括植球布局处理模块，植球布局处理模块能够生成布局完成后的植球布局图像和对晶圆有效区域的布局数量进行计数。进一步地，植球布局处理模块还包括对比模块和警示模块，对比模块可以将晶圆有效区域的布局数量和初始设计值进行比较，在发生数量不一致时，通过警示模块提醒操作者。本方法可根据植球布局图像和布局数量来确认布置是否正确，有无多排或漏排等，避免了做错植球网版与返工重做的问题。植球布局图像中包括晶圆图形圆心的坐标、晶圆有效区域的半径、各个锡球球心的坐标和半径和中心位置第一单元域的中心点相对于晶圆图形圆形的坐标等。
根据步骤S1、S2确定的晶圆图纸如图1所示。
在步骤S2中，先在晶圆图形的中心位置设置一个第一单元域，再以该第一单元域为基准向四周阵列设置第一单元域，X方向以第一单元域的X方向尺寸阵列布置第一单元域， Y方向以第一单元域的Y方向尺寸阵列布置第一单元域。直到第一单元域的四个角点坐标到晶圆圆心坐标的距离大于晶圆有效区域的半径时，停止设置第一单元域。
在步骤S3中，植球布局有F1、F2、F3三种不同的植球布局，F1为最基础的植球布局，F2为带有特殊 Mark Die 的植球布局，F3为匹配Wafer Id的植球布局。确定植球布局F1、F2、F3的初始设计值，然后如图2所示，在晶圆有效区域插入第二单元域和第三单元域，第二单元域和第三单元域四周的第一单元域依次沿Y方向向晶圆图形外移动；第一单元域移动的距离为第二单元域或者第三单元域的Y方向的尺寸；删除移动到晶圆图形外的第一单元域；在植球布局时，按照F1、F2、F3的顺序，即先排满F1，后续在插入F2、F3时，均要保证每个F1是完整的。依次访问第一单元域、第二单元域和第三单元域，匹配相应的植球布局F1、F2、F3。匹配完成后，对匹配的三种植球布局数量进行计数，并和设计值进行比对。
具体的匹配原则为：
a、将第一单元域、第二单元域和第三单元域设置不同的颜色，植球布局F1、F2、F3分别对应一种颜色；
b、在访问第一单元域、第二单元域和第三单元域时，可以根据各颜色属性匹配相应的植球布局F1、F2、F3。
比如，在系统中将第一单元域、第二单元域和第三单元域分别设置为白色、红色和绿色。对应原则为：F1（名字）对应白色，F2对应红色，F3对应绿色。在具体的植球布局时，按照如上匹配原则进行布局，不仅能够提高效率，还能够有效避免各种人为误差，极大的提高图纸的准确性。
植球布局F1、F2、F3放置到对应的第一单元域、第二单元域和第三单元域中，具体如图2所示，图2中线宽较粗的代表绿色，即为第三单元域；带有四角星标记的小方框代表红色，即为第二单元域；其余为第一单元域。实际操作时直接以白色、红色和绿色的颜色区分，不需要以线宽、四角星标记区分，附图只是为了辅助理解。植球布局F1、F2、F3放置到对应的第一单元域、第二单元域和第三单元域中的示意图如图3所示。
可以根据本实施例的识别方法识别出多余锡球的位置。
实施例2
本实施例公开了一种去除晶圆上多余锡球的方法，该去除方法利用实施例1的识别方法来确定晶圆图纸上的多余锡球，这些多余锡球均在晶圆有效区域外，利用现有的去除锡球的方法去除多余锡球。根据去除多余锡球后的晶圆图纸制作相应的植球网版，按照植球网版将锡球放置到对应的位置。
具体的是，比较D1+Rb和Rw，若D1+Rb大于Rw，则确定该距离所对应的锡球为多余锡球，需要去除。若D1+Rb小于Rw，则该距离所对应的锡球需要保留。图4示出了D1+Rb和Rw大小的关系图。图5示出了根据图4中的关系确定锡球去除与保留的示意图。图中的BALL为锡球，Wafer有效区域为晶圆有效区域。
本发明利用CAD软件对植球网版进行设计布局，在设计图纸上去除有效区域外的锡球，去除多余锡球后的晶圆图形如图6所示。后续按照图纸制作相应的植球网版，按照植球网版将锡球放置到对应的位置。
本发明的识别和去除多余锡球的方法，实现了自动布置植球布局与去除锡球，可有效避免各种人为误差，极大的提高图纸的准确性，避免返工，最大可能的保证交期与节约成本。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的创造构思的前提下，还可以做出其它变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种自动识别晶圆图纸上多余锡球的方法，其特征在于，所述识别方法包括以下步骤：
S1、抓取晶圆的直径，在晶圆图纸上以该直径生成晶圆图形，并确定晶圆有效区域；
S2、在晶圆图形上设置多个第一单元域，每个第一单元域中包含多个植球位置；具体为：先在晶圆图形的中心位置设置一个第一单元域，再以该第一单元域为基准向四周阵列设置第一单元域，直到第一单元域的四个角点坐标到晶圆圆心坐标的距离大于晶圆有效区域的半径时，停止设置第一单元域；
S3、将预先设定好的植球布局放置到各个第一单元域中，植球布局的面积匹配第一单元域的面积；所述植球布局为各个锡球的植球位置的布局；
S4、获取晶圆图形圆心的坐标、晶圆有效区域的半径Rw、各个锡球球心的坐标和半径Rb；计算晶圆图形圆心的坐标至各个锡球球心的坐标的距离D1；
S5、比较D1+Rb和Rw，若D1+Rb大于Rw，则确定该距离所对应的锡球为多余锡球。
2.根据权利要求1所述的一种自动识别晶圆图纸上多余锡球的方法，其特征在于，先在晶圆图形的中心位置设置一个第一单元域，再以该第一单元域为基准，X方向以第一单元域的X方向尺寸阵列布置第一单元域， Y方向以第一单元域的Y方向尺寸阵列布置第一单元域。
3.根据权利要求2所述的一种自动识别晶圆图纸上多余锡球的方法，其特征在于，在步骤S3中，所述植球布局有F1、F2、F3三种不同的植球布局，确定植球布局F1、F2、F3的初始设计值，在晶圆有效区域插入第二单元域和第三单元域，所述第二单元域和第三单元域四周的第一单元域依次沿Y方向向晶圆图形外移动；所述第一单元域移动的距离为第二单元域或者第三单元域的Y方向的尺寸；删除移动到晶圆图形外的第一单元域；依次访问第一单元域、第二单元域和第三单元域，匹配相应的植球布局F1、F2、F3；匹配完成后，对匹配的三种植球布局数量进行计数，并和初始设计值进行比对。
4.根据权利要求3所述的一种自动识别晶圆图纸上多余锡球的方法，其特征在于，所述匹配原则为：
a、将第一单元域、第二单元域和第三单元域设置不同的颜色，植球布局F1、F2、F3分别对应一种颜色；
b、在访问第一单元域、第二单元域和第三单元域时，根据各颜色属性匹配相应的植球布局F1、F2、F3。
5.根据权利要求4所述的一种自动识别晶圆图纸上多余锡球的方法，其特征在于，所述晶圆有效区域的直径比晶圆图形的直径少6000微米，所述晶圆有效区域的图形与晶圆图形为同心圆。
6.根据权利要求5所述的一种自动识别晶圆图纸上多余锡球的方法，其特征在于，所述方法还包括植球布局处理模块，所述植球布局处理模块能够生成布局完成后的植球布局图像和对晶圆有效区域的布局数量进行计数。
7.一种去除晶圆上多余锡球的方法，其特征在于，利用权利要求1-6中任一项权利要求所述的识别方法确定多余锡球，所述多余锡球均在晶圆有效区域外，去除多余锡球，根据去除多余锡球后的晶圆图纸制作相应的植球网版，按照植球网版将锡球放置到对应的位置。
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