CN116921260A - 一种发光芯片分选方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种发光芯片分选方法及装置，属于芯片分选术领域，所述方法包括：根据晶圆的扫描图像，获取位于所述晶圆上的发光芯片的机械坐标；利用种子填充算法对所述扫描图像进行处理，结合所述发光芯片的实际间距和大小，确定所述机械坐标对应的原始文档中的工艺坐标；根据工艺坐标，从原始文档中确定所述发光芯片对应的BIN等级信息；将所述机械坐标与BIN等级信息进行关联绑定，以实现所述发光芯片的分选。本发明通过扫描图像获取晶粒的机械坐标，利用图形学当中的种子填充算法，再结合晶圆蓝膜上Die的实际间距和大小，进行筛选和排列，以确定对应的工艺坐标；实现BIN等级信息的绑定，提高了分选的效率，使得生产效率大大提升。
Description
技术领域
本发明涉及芯片分选技术领域，尤其涉及一种发光芯片分选方法及装置。
背景技术
在科技飞速发展的今天，芯片产品的生产离不开产品分选，大规模生产的芯片只能依靠全自动分选机进行分选。
由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。晶圆分选设备是晶圆前段制程关键设备之一，而MicroLED分选方法又是其重中之重，由于晶圆颗粒小，产能高，一张蓝膜上附着大量的die即晶粒，因此对设备的拾取稳定性，分选速度都有较高要求，这就需要一种优秀的分选方法。目前行业内分选速度较慢，限制生产产能。
因此，有必要提供一种适用于晶圆的发光芯片高速分选方法，尽快弥补此项短板。
发明内容
本发明提供一种发光芯片分选方法及装置，用以解决现有技术中芯片分选速度较慢影响产能的缺陷。
第一方面，本发明提供一种发光芯片分选方法，包括：用于对经过测试流程并已经得到原始文档的晶圆上的若干发光芯片进行分选，所述原始文档中至少包括每个发光芯片的工艺坐标和BIN等级信息，所述分选方法包括：根据晶圆的扫描图像，获取位于所述晶圆上的发光芯片的机械坐标；所述机械坐标为用于分选的运动控制的脉冲坐标；利用种子填充算法对所述扫描图像进行处理，结合所述发光芯片的实际间距和大小，确定所述机械坐标对应的原始文档中的工艺坐标；根据所述工艺坐标，从所述原始文档中确定所述发光芯片对应的BIN等级信息；将所述机械坐标与BIN等级信息进行关联绑定，以实现所述发光芯片的分选。
根据本发明提供的一种发光芯片分选方法，所述根据晶圆的扫描图像，获取位于所述晶圆上的发光芯片的机械坐标，包括：对发光芯片的像素坐标和机械坐标进行预先标定，以获取像素坐标和机械坐标之间的坐标转化关系；利用图像采集设备获取所述晶圆的扫描图像，并确定发光芯片在所述扫描图像上的像素坐标；根据预先确定的所述坐标转化关系，将所述像素坐标转化为机械坐标。
根据本发明提供的一种发光芯片分选方法，对所述发光芯片的像素坐标和机械坐标进行预先标定的方法为九点标定法，并且，利用变换矩阵表征所述像素坐标和机械坐标之间的坐标转化关系。
根据本发明提供的一种发光芯片分选方法，利用图像采集设备获取所述晶圆的扫描图像，包括：利用图像采集设备按照预设扫描路径，对所述晶圆进行逐行扫描，以获取每行扫描区域的扫描数据；对每行的扫描数据进行结合、去重处理，得到所述晶圆的扫描图像。
根据本发明提供的一种发光芯片分选方法，相邻两行的扫描区域存在固定高度的重叠区域。
根据本发明提供的一种发光芯片分选方法，所述原始文档还包括每个芯片的参数数据信息；所述参数数据信息包括：发光芯片的发光强度、发光角度以及工作电压。
根据本发明提供的一种发光芯片分选方法，所述图像采集设备为用于区域图像扫描的阵列式相机。
根据本发明提供的一种发光芯片分选方法，所述发光芯片为MicroLED。
第二方面，本发明还提供一种发光芯片分选装置，用于对经过测试流程并已经得到原始文档的晶圆上的若干发光芯片进行分选，所述原始文档中至少包括每个发光芯片的工艺坐标和BIN等级信息，所述分选装置包括：
机械坐标获取模块，用于根据晶圆的扫描图像，获取位于所述晶圆上的发光芯片的机械坐标；所述机械坐标为用于分选运动控制的脉冲坐标；
工艺坐标确定模块，用于利用种子填充算法对所述扫描图像进行处理，结合所述发光芯片的实际间距和大小，确定所述机械坐标对应的原始文档中的工艺坐标；
等级信息确定模块，用于根据所述工艺坐标，从所述原始文档中确定所述发光芯片对应的BIN等级信息；
分选模块，用于将所述机械坐标与BIN等级信息进行关联绑定，以实现所述发光芯片的分选。
第三方面，本发明提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述发光芯片分选方法的步骤。
第四方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述发光芯片分选方法的步骤。
本发明提供的发光芯片分选方法及装置，首先通过扫描图像获取晶粒的机械坐标，然后利用图形学当中的种子填充算法，再结合晶圆蓝膜上Die的实际间距和大小，进行筛选和排列，将机械坐标转化为目标坐标数据，以确定对应的工艺坐标；最后将Die的等级信息绑定到扫描的机械坐标上，以实现发光芯片的分选，提高了分选的效率，使得生产效率大大提升。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的发光芯片分选方法的流程示意图；
图2是本发明提供的获取发光芯片的机械坐标的流程示意图；
图3是本发明提供的发光芯片分选装置的结构示意图；
图4是本发明提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在本发明实施例的描述中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
下面结合图1-图4描述本发明实施例所提供的发光芯片分选方法和装置。
本发明提供的发光芯片分选方法，用于对经过测试流程并已经得到原始文档的晶圆上的若干发光芯片进行分选，所述原始文档中至少包括每个发光芯片的工艺坐标和BIN等级信息。
图1是本发明提供的发光芯片分选方法的流程示意图，如图1所示，包括但不限于以下步骤：
步骤101：根据晶圆的扫描图像，获取位于所述晶圆上的发光芯片的机械坐标。
其中，扫描图像可以利用图像采集设备进行获取，发光芯片可以为MicroLED，机械坐标为用于分选的运动控制的脉冲坐标，即xy轴脉冲坐标。
可选地，所述发光芯片为MicroLED或LED。
步骤102：利用种子填充算法对所述扫描图像进行处理，结合所述发光芯片的实际间距和大小，确定所述机械坐标对应的原始文档中的工艺坐标。
利用扫描图像获取机械坐标数据的过程，为对晶圆(Wafer)进行全盘Mapping的过程。
可以理解的是，机械坐标数据是由晶圆蓝膜上的晶粒Die(发光芯片)的实际情况决定的。由于晶粒存在扭曲、脏污、划伤等现象，所以，需要将获取的机械坐标数据转化为横平竖直的目标坐标数据。本发明可以利用图形学当中的种子填充算法，再结合蓝膜上Die的实际间距和大小，进行筛选和排列，输出目标坐标数据。
目标坐标数据与工艺坐标数据存在一一对应的关系。例如，可以通过同一晶粒的目标坐标数据与工艺坐标数据确定两者的对应关系。
本发明可以通过这种一一对应关系，可以确定任一晶粒(即发光芯片)的机械坐标对应的原始文档中的工艺坐标。
步骤103：根据所述工艺坐标，从所述原始文档中确定所述发光芯片对应的BIN等级信息。
对于同一发光芯片，原始文档中的工艺坐标与BIN等级信息也存在一一对应的关系，则可以通过工艺坐标确定发光芯片对应的BIN等级信息，从而实现从原始文档中进行BIN等级信息的提取。
步骤104：将所述机械坐标与BIN等级信息进行关联绑定，以实现所述发光芯片的分选。
一张晶圆上可能会存在30万-100万不等颗Die，每一颗Die的BIN等级也不一样；而全盘Mapping的数据只带有机械坐标，需要结合原始图档，将Die的BIN等级信息绑定到扫描的机械坐标上，这样才能进行后续的发光芯片的分选操作。
具体地，本发明可以再根据生产需要排列挑选的顺序、Bin数量，然后开始将晶圆上的Die通过吸嘴吸附放到固晶承载盘上，并依次排列好，从而实现分选功能。
由此可见，本发明首先通过扫描图像获取晶粒的机械坐标，然后利用图形学当中的种子填充算法，再结合晶圆蓝膜上Die的实际间距和大小，进行筛选和排列，将机械坐标转化为目标坐标数据，以确定对应的工艺坐标；最后将Die的等级信息绑定到扫描的机械坐标上，以实现发光芯片的分选，提高了分选的效率，使得生产效率大大提升。
图2是本发明提供的获取发光芯片的机械坐标的流程示意图，如图2所示，包括但不限于以下步骤：
步骤201：对发光芯片的像素坐标和机械坐标进行预先标定，以获取像素坐标和机械坐标之间的坐标转化关系。
可选地，本发明可以使用九点标定法对像素坐标和机械坐标进行预先标定。具体地，九点标定法的作用为建立相机坐标系与实际机械坐标系之间的变化关系。下面对九点标定的过程进行简要说明。
在目标区域(可以根据实际需要选择)中均匀设定9个标定点，让分选机的操作末端(由控制轴进行控制)去走这9个点，得到在机械坐标系(轴坐标系)中的机械坐标，同时用相机识别着9个点，以得到像素坐标。
利用九个机械坐标和相对应的九个像素坐标，可以计算出对应的变换矩阵。利用变换矩阵可以表征所述像素坐标和机械坐标之间的坐标转化关系，以实现机械坐标和像素坐标的相互转化。
步骤202：利用图像采集设备获取所述晶圆的扫描图像，并确定发光芯片在所述扫描图像上的像素坐标。
本发明中的像素坐标可以通过图像处理算法处理获取。如基于VisonPro的模板匹配算子通过模板匹配的方式进行像素坐标的获取。另外，机器视觉工具VisonPro已经被广泛运用，这里不再进行赘述。类似的，还有halcon的模板匹配算子，可以根据实际需要选择合适的图像处理算法进行像素坐标的获取。
步骤203：根据预先确定的所述坐标转化关系，将所述像素坐标转化为机械坐标。
可选地，利用变换矩阵将所述像素坐标转化为机械坐标。
基于上述实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明提供的发光芯片分选方法，利用图像采集设备获取所述晶圆的扫描图像，包括：利用图像采集设备按照预设扫描路径，对所述晶圆进行逐行扫描，以获取每行扫描区域的扫描数据；对每行的扫描数据进行结合、去重处理，得到所述晶圆的扫描图像。
可选地，所述图像采集设备为用于区域图像扫描的阵列式相机。
具体地，本发明可以首先将图像采集设备定位到晶圆的边缘，例如左上角，然后按照预设扫描路径进行逐行扫描，由上到下输出每行的扫描数据；最后，将每个视野内的扫描数据结合并去重，以得到整盘晶圆的扫描图像，以实现了晶圆的全盘Mapping，获取机械坐标数据。
作为一种可选的实施例，本发明中的相邻两行的扫描区域存在固定高度的重叠区域。具体地，每行扫描区域的高度可以设置为相等，进一步地，重叠区域也为固定高度，可以使得采集的扫描数据更加均匀，并且防止丢失掉晶圆的扫描区域，以方便后续的结合、去重处理，以生成精度更高的扫描图像。
基于上述实施例的内容，作为一种可选的实施例，所述原始文档还包括每个芯片的参数数据信息；所述参数数据信息包括：发光芯片的发光强度、发光角度以及工作电压。
需要说明的是，参数数据信息所包含的内容并不限于上述实施例中所提及的内容，具体内容可以根据实际需要进行设置。
图3是本发明提供的发光芯片分选装置的结构示意图，如图3所示，所述装置包括：机械坐标获取模块301、工艺坐标确定模块302、等级信息确定模块303以及分选模块304。
机械坐标获取模块301，用于根据晶圆的扫描图像，获取位于所述晶圆上的发光芯片的机械坐标；所述机械坐标为用于分选运动控制的脉冲坐标；
工艺坐标确定模块302，用于利用种子填充算法对所述扫描图像进行处理，结合所述发光芯片的实际间距和大小，确定所述机械坐标对应的原始文档中的工艺坐标；
等级信息确定模块303，用于根据所述工艺坐标，从所述原始文档中确定所述发光芯片对应的BIN等级信息；
分选模块304，用于将所述机械坐标与BIN等级信息进行关联绑定，以实现所述发光芯片的分选。
需要说明的是，本发明实施例提供的发光芯片分选装置，在具体运行时，可以执行上述任一实施例所述的发光芯片分选方法，对此本实施例不作赘述。
图4是本发明提供的电子设备的结构示意图，如图4所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)410、通信接口(communications interface)420、存储器(memory)430和通信总线440，其中，处理器410，通信接口420，存储器430通过通信总线440完成相互间的通信。处理器410可以调用存储器430中的逻辑指令，以执行发光芯片分选方法，该方法包括：根据晶圆的扫描图像，获取位于所述晶圆上的发光芯片的机械坐标；所述机械坐标为用于分选的运动控制的脉冲坐标；利用种子填充算法对所述扫描图像进行处理，结合所述发光芯片的实际间距和大小，确定所述机械坐标对应的原始文档中的工艺坐标；根据所述工艺坐标，从所述原始文档中确定所述发光芯片对应的BIN等级信息；将所述机械坐标与BIN等级信息进行关联绑定，以实现所述发光芯片的分选。
此外，上述的存储器430中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各实施例所提供的发光芯片分选方法，该方法包括：根据晶圆的扫描图像，获取位于所述晶圆上的发光芯片的机械坐标；所述机械坐标为用于分选的运动控制的脉冲坐标；利用种子填充算法对所述扫描图像进行处理，结合所述发光芯片的实际间距和大小，确定所述机械坐标对应的原始文档中的工艺坐标；根据所述工艺坐标，从所述原始文档中确定所述发光芯片对应的BIN等级信息；将所述机械坐标与BIN等级信息进行关联绑定，以实现所述发光芯片的分选。
又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的发光芯片分选方法，该方法包括：根据晶圆的扫描图像，获取位于所述晶圆上的发光芯片的机械坐标；所述机械坐标为用于分选的运动控制的脉冲坐标；利用种子填充算法对所述扫描图像进行处理，结合所述发光芯片的实际间距和大小，确定所述机械坐标对应的原始文档中的工艺坐标；根据所述工艺坐标，从所述原始文档中确定所述发光芯片对应的BIN等级信息；将所述机械坐标与BIN等级信息进行关联绑定，以实现所述发光芯片的分选。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种发光芯片分选方法，用于对经过测试流程并已经得到原始文档的晶圆上的若干发光芯片进行分选，所述原始文档中至少包括每个发光芯片的工艺坐标和BIN等级信息，其特征在于，所述分选方法包括：
根据晶圆的扫描图像，获取位于所述晶圆上的发光芯片的机械坐标；所述机械坐标为用于分选的运动控制的脉冲坐标；
利用种子填充算法对所述扫描图像进行处理，结合所述发光芯片的实际间距和大小，确定所述机械坐标对应的原始文档中的工艺坐标；
根据所述工艺坐标，从所述原始文档中确定所述发光芯片对应的BIN等级信息；
将所述机械坐标与BIN等级信息进行关联绑定，以实现所述发光芯片的分选。
2.根据权利要求1所述的发光芯片分选方法，其特征在于，所述根据晶圆的扫描图像，获取位于所述晶圆上的发光芯片的机械坐标，包括：
对发光芯片的像素坐标和机械坐标进行预先标定，以获取像素坐标和机械坐标之间的坐标转化关系；
利用图像采集设备获取所述晶圆的扫描图像，并确定发光芯片在所述扫描图像上的像素坐标；
根据预先确定的所述坐标转化关系，将所述像素坐标转化为机械坐标。
3.根据权利要求2所述的发光芯片分选方法，其特征在于，对所述发光芯片的像素坐标和机械坐标进行预先标定的方法为九点标定法，并且，
利用变换矩阵表征所述像素坐标和机械坐标之间的坐标转化关系。
4.根据权利要求2所述的发光芯片分选方法，其特征在于，利用图像采集设备获取所述晶圆的扫描图像，包括：
利用图像采集设备按照预设扫描路径，对所述晶圆进行逐行扫描，以获取每行扫描区域的扫描数据；
对每行的扫描数据进行结合、去重处理，得到所述晶圆的扫描图像。
5.根据权利要求4所述的发光芯片分选方法，其特征在于，相邻两行的扫描区域存在固定高度的重叠区域。
6.根据权利要求4所述的发光芯片分选方法，其特征在于，所述原始文档还包括每个芯片的参数数据信息；所述参数数据信息包括：发光芯片的发光强度、发光角度以及工作电压。
7.根据权利要求2所述的发光芯片分选方法，其特征在于，所述图像采集设备为用于区域图像扫描的阵列式相机。
8.根据权利要求1所述的发光芯片分选方法，其特征在于，所述发光芯片为MicroLED。
9.一种发光芯片分选装置，其特征在于，用于对经过测试流程并已经得到原始文档的晶圆上的若干发光芯片进行分选，所述原始文档中至少包括每个发光芯片的工艺坐标和BIN等级信息，其特征在于，所述分选装置包括：
机械坐标获取模块，用于根据晶圆的扫描图像，获取位于所述晶圆上的发光芯片的机械坐标；所述机械坐标为用于分选运动控制的脉冲坐标；
工艺坐标确定模块，用于利用种子填充算法对所述扫描图像进行处理，结合所述发光芯片的实际间距和大小，确定所述机械坐标对应的原始文档中的工艺坐标；
等级信息确定模块，用于根据所述工艺坐标，从所述原始文档中确定所述发光芯片对应的BIN等级信息；
分选模块，用于将所述机械坐标与BIN等级信息进行关联绑定，以实现所述发光芯片的分选。
10.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述发光芯片分选方法的步骤。
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|---|---|---|---|---|
| CN117393475A (zh) * | 2023-12-12 | 2024-01-12 | 恩纳基智能科技无锡有限公司 | 一种基于多级分选地图的多项目晶圆自动化分选方法 |
| CN117894720A (zh) * | 2024-03-15 | 2024-04-16 | 视睿（杭州）信息科技有限公司 | 半导体晶圆芯片分选方法及装置 |
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2023
- 2023-06-13 CN CN202310699064.4A patent/CN116921260A/zh active Pending
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| CN117393475A (zh) * | 2023-12-12 | 2024-01-12 | 恩纳基智能科技无锡有限公司 | 一种基于多级分选地图的多项目晶圆自动化分选方法 |
| CN117393475B (zh) * | 2023-12-12 | 2024-02-13 | 恩纳基智能科技无锡有限公司 | 一种基于多级分选地图的多项目晶圆自动化分选方法 |
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