專利名稱：使用具有真空通道的機(jī)械開槽的存儲(chǔ)托盤的管芯級(jí)檢驗(yàn)的制作方法
背景技術(shù)：
包括鄰接或?qū)拥陌雽?dǎo)體芯片的全寬陣列越來(lái)越普遍用于掃描、成像和印刷應(yīng)用。在噴墨打印機(jī)、單色和彩色掃描器條碼以及一些應(yīng)用、如在數(shù)字圖像捕獲應(yīng)用中使用這種全寬陣列作為打印頭。
一種典型的全寬陣列包括一系列離散對(duì)接或以其它方式鄰接的芯片，以便獲得覆蓋“全寬”所需的適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度。對(duì)于許多印刷應(yīng)用，這種“全寬”是11英寸或更大，以便能夠印刷或掃描標(biāo)準(zhǔn)的8.5×11的B4紙張。當(dāng)邊緣對(duì)接在一起時(shí)，這種芯片形成期望長(zhǎng)度的成像桿。這種桿是剛性地安裝在桿支架上，該桿支架具有合適的電接觸和適合于將整個(gè)全寬組件安裝和電連接至其中布置有桿支架的設(shè)備的特征。同時(shí)單色成像桿僅需要一行感測(cè)元件，彩色成像桿具有至少三個(gè)不同的濾色鏡，例如紅、綠和藍(lán)，將三行或更多行的緊密間隔的光傳感器元件(圖庫(kù))疊加，從而提供相應(yīng)于被掃描的文件圖像的顏色的電輸出信號(hào)。
結(jié)合圖10 1-3描述了典型的全寬陣列的制造。首先參考圖1，示出的硅晶片在其上形成有離散的芯片。如圖1所示，盡管為了示例性的目的，給幾個(gè)離散的芯片標(biāo)記為11，但是在同一個(gè)硅晶片上形成了數(shù)百個(gè)芯片。變黑的邊緣區(qū)域表示由于公知的邊緣檢測(cè)必須拋棄的芯片。晶片和芯片的形成是依照熟知的半導(dǎo)體技術(shù)。對(duì)于諸如全色掃描器、比色計(jì)和其它成像應(yīng)用，可以使用各種濾光材料在晶片上原位涂覆每一芯片中的多個(gè)部分，以便使芯片的多個(gè)部分對(duì)各種波長(zhǎng)敏感。該晶片可以是任何尺寸，目前工業(yè)中的標(biāo)準(zhǔn)是晶片尺寸為5英寸或更大。
參考圖2，示出了單個(gè)芯片11的特寫。這種芯片用于掃描器陣列，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到這里描述的實(shí)施例可以應(yīng)用于更寬范圍的芯片，尤其是那些形成于全寬陣列中的芯片。在圖2的垂直俯視圖中，區(qū)域12中示出了4行傳感器象素。行13在其頂部沒有濾光器，因此被最優(yōu)化用于單色感測(cè)。在晶片上原位地在其它三行上涂覆濾光材料。濾光材料使分別確定為紅、綠、藍(lán)14的三行的每一行最優(yōu)化，或者使用這種濾光材料為一些其它的色空間例如青色、黃色和品紅色最優(yōu)化，芯片11能夠用作一個(gè)單色掃描器和一個(gè)處理彩色掃描器。芯片11包含許多內(nèi)電路(未示出)。通過各種接觸點(diǎn)或接觸墊實(shí)現(xiàn)具有芯片11的接口，如圖15所示。通過各種這些接觸墊的輸入和輸出控制定時(shí)配置、供電要求和芯片需要的用來(lái)捕獲然后傳輸其掃描數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)輸入和輸出。在示出的全寬陣列芯片11的實(shí)施例中，每一接觸墊的尺寸大約為0.004英寸×0.007英寸。
再參考圖1，每一在晶片上原位時(shí)檢驗(yàn)離散的芯片11在本領(lǐng)域中是可能的和標(biāo)準(zhǔn)的。為此，將晶片的溫度升高到大約50至60攝氏溫度。只要升高了溫度，就必須同時(shí)定位和接觸進(jìn)行檢驗(yàn)的芯片的每個(gè)接觸墊15。精定位和同時(shí)將檢驗(yàn)探針放置在每一芯片(如圖2示出的18)的該接觸墊15或更多個(gè)接觸墊中的每一個(gè)上所需的精度，反過來(lái)為了有效的制造需要自動(dòng)觀察系統(tǒng)。
一些公司例如Cognex公司可制造合適的機(jī)械觀察系統(tǒng)。當(dāng)管芯如圖1所示規(guī)則地在晶片上原位排列時(shí)，通過找到在晶片上定位標(biāo)記的精確位置能夠操作該機(jī)械觀察系統(tǒng)。只要確定了這些標(biāo)記，那么在晶片上的每一管芯和在這些管芯上的每一接觸墊就變成已知的。只要利用觀察系統(tǒng)將接觸墊的位置繪制成X-Y網(wǎng)格圖，使圖形經(jīng)過檢驗(yàn)探針系統(tǒng)，例如那些由Electroglas公司制造的檢驗(yàn)探針系統(tǒng)。該檢驗(yàn)探針系統(tǒng)使用X-Y圖形找到并檢驗(yàn)適合的接觸墊。一般地，探針自身保持靜止，而以逐步的和重復(fù)的方式升高和降低安裝在平臺(tái)上的晶片直到已經(jīng)檢驗(yàn)完在晶片上的所有合格管芯。
上面檢驗(yàn)過程的一個(gè)問題是即使在接觸墊上少量的氧化物也會(huì)妨礙良好的電接觸。為了避免由于接觸墊和探針之間的不良電接觸導(dǎo)致的假的不利結(jié)果，將探針設(shè)計(jì)成以刮擦或擦磨動(dòng)作在接觸墊上移動(dòng)，以便從接觸墊上去除氧化物，由此增強(qiáng)電接觸。預(yù)期的結(jié)果是能夠可靠地同時(shí)在晶片中檢驗(yàn)每一芯片11。記錄有缺陷芯片的位置，將芯片從晶片切割下來(lái)之后，在分類處理過程中將有缺陷芯片拋棄。
盡管本發(fā)明應(yīng)用于從晶片切割下來(lái)的各種管芯，特別地結(jié)合用于制造成全寬成像陣列的管芯或芯片進(jìn)行說明。從離散的芯片11制造全寬陣列包括選擇需要數(shù)量的芯片，將這些芯片精確地在支架中(一般是以一條直線)排列，然后永久地將對(duì)接和鄰接的芯片固定在支架中。然后通過從區(qū)域15中的接觸墊向全寬陣列的適當(dāng)輸入/輸出端口適當(dāng)?shù)夭季€，以及通過固定在組件和其它操作所需要的機(jī)械或電子部件上完成全寬陣列。對(duì)于如圖2所示的與成像相關(guān)的芯片，其尺寸大約為長(zhǎng)16毫米、寬1.0毫米，在一個(gè)全寬陣列中大約每一陣列布置20個(gè)芯片。
上面是現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)的簡(jiǎn)化制造過程。對(duì)于從晶片切割下芯片并將其放置在完成的陣列的過程中的最近的焦點(diǎn)，其揭示了在切割晶片的過程中和然后在從晶片切割下離散芯片之后對(duì)離散芯片進(jìn)行處理、或者分類的過程中，在芯片中會(huì)產(chǎn)生大量的缺陷。
參考圖3，示出了現(xiàn)有技術(shù)的離散管芯保持托盤，有時(shí)稱為“安裝疊片(wafflepack，也稱窩伏爾組件)”。在將芯片從晶片10切割下來(lái)之后，使用該安裝疊片16來(lái)保持、存儲(chǔ)和輸送芯片例如芯片11。典型地安裝疊片16由剛性的模制塑料例如PVC、ABS、苯乙烯或任何類似的剛性非傳導(dǎo)材料制成。只要將切割下來(lái)然后被分類的離散芯片11放置在位于每一安裝疊片上的數(shù)百個(gè)儲(chǔ)槽17中。每一儲(chǔ)槽17具有對(duì)應(yīng)于芯片11的相應(yīng)尺寸的長(zhǎng)度和寬度。這種管芯保持托盤可由多個(gè)公司包括Entegris，Inc.制造的銷售商標(biāo)為Fluoroware的托盤。如圖3所示的安裝疊片與安裝疊片托盤的Fluoroware H44系列中的一個(gè)相似。
現(xiàn)有技術(shù)的安裝疊片的優(yōu)點(diǎn)包括低的成本和耐用性。為了保持、存儲(chǔ)和輸送芯片的預(yù)期目的，現(xiàn)有技術(shù)的安裝疊片是可以勝任的。然而，期望的是能夠在放置在安裝疊片中的同時(shí)檢驗(yàn)單個(gè)的管芯芯片，以便確定在放置到安裝疊片中之前的切割和分類步驟的過程中變得有缺陷的芯片。目前，在芯片從晶片中切割下來(lái)直到其被裝配到完成的全寬陣列的過程中還沒有有效的方法檢驗(yàn)每一芯片11。結(jié)果是，組裝好的大量全寬陣列開始就組裝有一個(gè)或多個(gè)有缺陷的芯片。最低限度地，這需要昂貴的再加工，從而去除有缺陷的芯片和插入合格的芯片。更糟糕的是，不能成功地再加工一定數(shù)量的全寬陣列，就必須全部地將這些陣列拋棄。

發(fā)明內(nèi)容
期望的是設(shè)計(jì)和制造一種以穩(wěn)定的方式定位和保持離散管芯的管芯存儲(chǔ)托盤或安裝疊片，其足以允許在保持于安裝疊片中的同時(shí)進(jìn)行檢驗(yàn)。還期望的是建立一個(gè)檢驗(yàn)方法，其能夠在保持于這種安裝疊片中的同時(shí)檢驗(yàn)管芯。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例是一種用于檢驗(yàn)管芯的方法，其包括將多個(gè)管芯放置在管芯保持托盤中；將保持托盤安裝在成像和檢驗(yàn)裝置的安裝臺(tái)上；通過在管芯保持托盤的管芯儲(chǔ)槽底部和真空源之間連通的通道抽成部分真空；使用自動(dòng)觀察系統(tǒng)繪制在保持托盤中的管芯位置圖；利用該圖，相對(duì)檢驗(yàn)探針將安裝臺(tái)移動(dòng)到保持在保持托盤中的單個(gè)管芯的適當(dāng)位置；使安裝臺(tái)相對(duì)檢驗(yàn)探針偏斜以使探針與管芯的接觸墊對(duì)準(zhǔn)；使接觸墊與檢驗(yàn)探針接觸；然后通過發(fā)送和接受電信號(hào)使用檢驗(yàn)探針檢驗(yàn)管芯。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例是一種用于檢驗(yàn)管芯的方法，其包括將多個(gè)管芯放置在管芯保持托盤中；將保持托盤安裝在成像和檢驗(yàn)裝置的安裝臺(tái)上；通過在管芯保持托盤的管芯儲(chǔ)槽底部和真空源之間連通的通道抽成部分真空；使用自動(dòng)觀察系統(tǒng)繪制在保持托盤中的管芯位置圖；利用該圖，相對(duì)檢驗(yàn)探針移動(dòng)安裝臺(tái)以使探針與管芯的接觸墊對(duì)準(zhǔn)；使接觸墊與檢驗(yàn)探針接觸；然后通過發(fā)送和接受電信號(hào)使用檢驗(yàn)探針檢驗(yàn)管芯。


圖1是包括多個(gè)離散管芯芯片的現(xiàn)有技術(shù)的未切割的晶片的垂直俯視圖；圖2是適合于安裝到全寬掃描器陣列的單個(gè)管芯的垂直俯視圖；圖3是現(xiàn)有技術(shù)的管芯保持安裝疊片托盤的頂部透視圖；圖4是本發(fā)明的管芯20保持安裝疊片托盤的一個(gè)實(shí)施例的頂部透視圖；圖5是本發(fā)明的管芯20保持安裝疊片托盤的另一個(gè)實(shí)施例的頂部透視圖；圖6是本發(fā)明的管芯20保持安裝疊片托盤的另一個(gè)實(shí)施例的截面圖；圖7是本發(fā)明的方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。
具體實(shí)施例方式
圖4中示出了本發(fā)明的管芯存儲(chǔ)托盤安裝疊片20的一個(gè)實(shí)施例。在該實(shí)施例中，安裝疊片20的尺寸與現(xiàn)有技術(shù)的安裝疊片16的尺寸相似。這兩種安裝疊片都包括用于放置離散芯片的儲(chǔ)槽(圖4中的標(biāo)記27)。但是，有四點(diǎn)不同第一，該安裝疊片由鋁或其它金屬或者能夠形成和保持扁平表面的材料制成。這和常規(guī)的安裝疊片的塑料相反。在該實(shí)施例中，基板21和上升板22由單獨(dú)的非可變形材料制成，并形成為一個(gè)單一本體。
第二個(gè)區(qū)別是橫向槽23和縱向槽24均為機(jī)械加工而不是模制成型。這種機(jī)械加工能夠精確地使與側(cè)面和儲(chǔ)槽27的端壁垂直的底部平滑。這和常規(guī)的安裝疊片的儲(chǔ)槽的不均勻底部和彎角半徑相反，常規(guī)的由模制過程形成的，并且當(dāng)在安裝疊片中進(jìn)行探測(cè)和檢驗(yàn)時(shí)，會(huì)使離散管芯擺動(dòng)。
第三個(gè)區(qū)別是縱向槽24填充有與安裝疊片(其由基板21和上升板22組成)的本體分離的條帶25。用分離的條帶25填充槽24的需要主要是機(jī)械加工槽23的結(jié)果。為了形成用于每一儲(chǔ)槽的平直側(cè)面和直角的彎角，這種機(jī)械加工從上升板的一端到另一端切割橫向槽23。切割縱向槽24以使條帶25填充在相鄰儲(chǔ)槽27之間的縱向分界線中。條帶25的材料可以是能夠形成或機(jī)械加工成平直側(cè)面以及在處理和插入到槽24的過程中不會(huì)由于太脆弱而不能工作的任何材料?？轨o電高等級(jí)氯丁橡膠已經(jīng)顯示出是一種合適和柔順性材料。在制造過程的一個(gè)實(shí)施例中，為了使毛刺和每一儲(chǔ)槽27中的正方形彎角干涉的幾率最小，在機(jī)械加工縱向槽24之后機(jī)械加工橫向槽23。
在安裝疊片20和現(xiàn)有技術(shù)的管芯存儲(chǔ)托盤10例如安裝疊片16之間的第四個(gè)區(qū)別是將真空通道26鉆孔通過基板21和上升板22直到每一儲(chǔ)槽27的底部。這些孔的目的是在每一儲(chǔ)槽27上通過通道26抽真空。使用設(shè)置在安裝疊片20的背部上并密封其邊緣同時(shí)在上升板22上提供一空腔的真空裝置來(lái)抽真空。當(dāng)在該空腔中抽真空時(shí)，該真空通過每一通道26與每一儲(chǔ)槽27連通。在一個(gè)實(shí)施例中，在兩個(gè)分段的步驟中鉆這些孔，從而使毛刺最少和使真空抽吸最大。至少局部地在基板21上鉆多個(gè)相對(duì)較大直徑的沉孔。然后在上升板22上鉆通孔直到每一沉孔。
在安裝疊片20中的管芯上所抽真空的效能取決于多種因素。首先，每一儲(chǔ)槽底部的平滑度對(duì)于形成管芯和真空源之間的密封是重要的。其次，期望的是當(dāng)真空通道26進(jìn)入儲(chǔ)槽27時(shí)，其盡可能地大同時(shí)完全由該儲(chǔ)槽中的管芯覆蓋。換句話說，穿過每一儲(chǔ)槽27的底部的孔的尺寸由進(jìn)行檢驗(yàn)的管芯的寬度以及管芯在儲(chǔ)槽中橫向移動(dòng)的量決定。儲(chǔ)槽的尺寸對(duì)應(yīng)于管芯(尤其是寬度尺寸)的尺寸越精確，相對(duì)于管芯11的寬度尺寸通道孔26可以越大。對(duì)于寬度大約為1.0毫米的管芯，當(dāng)其被放置在寬度大約為1.3毫米的安裝疊片20中時(shí)，期望的是大約0.46毫米的通孔。影響真空抽吸效能的另一個(gè)因素是真空裝置和安裝疊片20的邊緣之間的密封質(zhì)量。假定安裝疊片20由平滑的、剛性的且光滑的材料例如拋光鋁組成，那么如果真空裝置包括一個(gè)柔順性密封元件，就可能得到可接受的真空密封。
和現(xiàn)有技術(shù)的管芯存儲(chǔ)托盤例如安裝疊片16相比，安裝疊片20極大地提高了在探測(cè)、刮擦和檢驗(yàn)過程中穩(wěn)定的保持離散管芯的能力。部分地，這種提高是因?yàn)橛善交幕?1提供的平滑表面，該平滑表面在機(jī)械加工和處理上升板22的過程中不會(huì)變形。這種平滑的底部可防止由現(xiàn)有技術(shù)的儲(chǔ)槽的不平坦底部產(chǎn)生的搖晃不穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)。此外，平滑的底部和沿底部邊緣沒有半徑的尖銳底部彎角可減小在使用檢驗(yàn)探針進(jìn)行刮擦的過程中管芯從其預(yù)定位置移動(dòng)的可能性。當(dāng)抽真空時(shí)平滑的底部還有助于將管芯密封連接至其真空通道，由此進(jìn)一步增強(qiáng)保持于其各自的儲(chǔ)槽中的管芯的穩(wěn)定性。
在探測(cè)、刮擦和檢驗(yàn)過程中，對(duì)于合理寬度的芯片(或管芯)，圖4的安裝疊片實(shí)施例足以安全地將每一管芯11保持在其各自的儲(chǔ)槽中。3毫米寬或更寬的芯片應(yīng)該利用真空以及儲(chǔ)槽底部的平滑度充分地保持，只要寬度和長(zhǎng)度尺寸合理地與芯片的尺寸一致。當(dāng)利用真空牽拉時(shí)，這種芯片的寬度以及儲(chǔ)槽底部的平滑度可提供合適的穩(wěn)定性。對(duì)于寬度尺寸小于3毫米的更窄小的芯片，特別是那些寬度尺寸接近大約1毫米或者更小的芯片，如圖4所示的安裝疊片布置可能是不夠的。常常在各種與成像相關(guān)的陣列中使用更窄小的芯片，掃描管芯例如在圖2所示的管芯11可以是寬度在大約1.5毫米和0.7毫米之間，長(zhǎng)度在大約14至20毫米之間。對(duì)于諸如管芯11的管芯，這種更窄小的寬度尤其是一個(gè)問題，其中接觸接觸墊例如接觸墊15偏離長(zhǎng)度尺寸的中心線。在利用探針刮擦或擦磨的接觸墊過程中，如果在管芯和槽23的壁之間還有任何空間，那么作用在接觸墊上的偏心壓力使得管芯特別容易移動(dòng)。
對(duì)于其寬度尺寸小于3-10毫米的更窄小的管芯或芯片，如圖5所示的安裝疊片實(shí)施例可能是更加合適的。在該實(shí)施例中，安裝疊片30類似于如圖4所示的安裝疊片20，除了上升板22由適于機(jī)械加工橫向槽33和縱向槽34的柔順性材料組成。一個(gè)這樣的材料是硬度計(jì)60A的抗靜電高等級(jí)氯丁橡膠。利用任何適當(dāng)?shù)恼辰臃椒軌驅(qū)⒃摬牧险掣皆诨?1上，其中粘接方法包括親和(probond)膠，例如Elmers ProbondTM Contractor的高級(jí)聚合膠。為了在硬化之后牢固地將上升板32安裝在基板31上，以對(duì)如圖4所示的安裝疊片20描述的方式機(jī)械加工槽33和34。盡管上升板32的柔順性材料由于其自身會(huì)發(fā)生變形，但是粘接在平滑的金屬或類似的剛性平板31可導(dǎo)致每一儲(chǔ)槽37的底部均勻且平滑。然后以對(duì)如圖4的安裝疊片20描述的方式切割真空通道孔36。接著，利用拋光操作給上升板32的槽33清理毛刺，以便確保去除由于機(jī)械加工遺留的任何毛刺。然后通過使用條帶35填充縱向槽34完成安裝疊片30的制造，其中條帶可以使用與安裝疊片20相同的材料制成。優(yōu)選地這種條帶比機(jī)械加工的槽34長(zhǎng)，并且當(dāng)插入時(shí)裁剪成一定長(zhǎng)度。剛性金屬例如鋁也可以作為條帶的材料。結(jié)果是安裝疊片具有與如圖4所示的安裝疊片20相同的平滑底部和直角壁，但是其儲(chǔ)槽由柔順性材料制成。
包括柔順性材料的機(jī)械加工的上升板32的安裝疊片的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是每一管芯通過在真空下更好的密封更加牢固地保持在其儲(chǔ)槽中。盡管剛性光滑的金屬表面可以滿足需要，但是檢驗(yàn)表明柔順性材料例如氯丁橡膠能夠在管芯11和真空通道36之間得到更好的真空密封。此外，許多柔順性材料例如氯丁橡膠還具有高的摩擦系數(shù)。例如，氯丁橡膠和玻璃之間的摩擦系數(shù)經(jīng)測(cè)量為1.4，這超過了玻璃和鋁之間的摩擦系數(shù)的三倍。一般認(rèn)為大約是玻璃在鋁上的系數(shù)的兩倍就夠了。當(dāng)插入到儲(chǔ)槽中時(shí)，該增加的摩擦對(duì)管芯的穩(wěn)定性有顯著的幫助。當(dāng)與牽拉通過通道36的真空連接時(shí)，均勻窄小的管芯芯片牢固地保持在合適的地方，并且能夠完全地檢驗(yàn)同時(shí)保持在安裝疊片中。結(jié)果是得到一種在切割和分類之后但是在被裝配到最后的包裝中之前能夠探測(cè)和檢驗(yàn)管芯和芯片的改進(jìn)安裝疊片。
現(xiàn)在參考圖6，本發(fā)明的另一個(gè)安裝疊片存儲(chǔ)托盤的截面圖顯示為安裝疊片40。該安裝疊片40與如圖4所示的安裝疊片30相似，除了圖6中的上升板42包括鋁或其它剛性材料的內(nèi)臺(tái)48，典型地該剛性材料由與基部支撐板41相同的材料和相同的本體組成。用頂板49蓋住或覆蓋內(nèi)臺(tái)48，該頂板49由柔順性材料例如在圖4中描述的氯丁橡膠制成。頂板49足夠地厚，以便以相對(duì)圖4所描述的方式和尺寸機(jī)械加工槽44和43(槽43未示出)。條帶45以上面描述的相同方式填充槽44。
安裝疊片30和安裝疊片40之間的區(qū)別是安裝疊片40中的依從層更薄。結(jié)果是安裝疊片40中的儲(chǔ)槽比安裝疊片30中的儲(chǔ)槽更加穩(wěn)定。此外，在儲(chǔ)槽47的底部和內(nèi)臺(tái)48的頂部之間的氯丁橡膠或其它柔順性材料僅需要大約0.10至0.20毫米的厚度。這種非常薄的層允許熱量通過每一儲(chǔ)槽的底部迅速散發(fā)。因此，當(dāng)在探測(cè)和檢驗(yàn)過程中溫度如前所述上升到50和60攝氏度之間時(shí)，該溫度會(huì)迅速傳導(dǎo)到導(dǎo)熱基部41和內(nèi)臺(tái)48中。這使得處理起來(lái)更加容易，并且使硅保持在升高的溫度的時(shí)間最小。
使用安裝疊片20、30或40的結(jié)果是效率提高且成本降低。通過在昂貴的最后裝配之前排除有缺陷的管芯，可得到更高的效率和更低的成本。在全寬陣列的情況下，這意味著在將邊緣對(duì)接和裝配成最后的全寬陣列之前能夠去除有缺陷的管芯。大大地減少了需要再加工或者拋棄的裝配好的陣列的數(shù)量。此外，通過在進(jìn)行有效的檢驗(yàn)同時(shí)管芯存儲(chǔ)在安裝疊片存儲(chǔ)托盤中，可以不用在在晶片中的原位時(shí)檢驗(yàn)管芯。在切割晶片之前去除該步驟對(duì)于那些具有相對(duì)高的產(chǎn)量以及在晶片原位上時(shí)有非常少的缺陷的管芯尤其有效。
為了在保持于安裝疊片20或類似存儲(chǔ)托盤中的同時(shí)進(jìn)行管芯的探測(cè)、刮擦和檢驗(yàn)，探測(cè)和檢驗(yàn)裝置需要一種改進(jìn)的觀察系統(tǒng)。當(dāng)在切割之前在晶片中的原位檢驗(yàn)管芯例如圖1中的管芯11，由于每一管芯處于已知的以及和其相鄰管芯靠近的關(guān)系，因此簡(jiǎn)化了將探針引導(dǎo)至同時(shí)接觸每一管芯的每一接觸墊15的成像系統(tǒng)的任務(wù)。盡管在儲(chǔ)槽例如圖5的37或圖4的27中管芯的位置是相對(duì)已知的，但是其精度必然會(huì)比當(dāng)這些管芯處于晶片中原位時(shí)低。的確，容易以略微不同的角度或者偏斜地將管芯放置在其各自的儲(chǔ)槽中。此外，由于管芯由槽例如圖5中的槽33和34進(jìn)一步隔開，因此使得準(zhǔn)確地成像更加困難。探針和其成像系統(tǒng)必須移動(dòng)的距離越大，引入到移動(dòng)方向中的誤差也越大。該成像系統(tǒng)必須足夠穩(wěn)定，以便適應(yīng)這些增加的容差并相應(yīng)地調(diào)整。
因此，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例是使用上述改進(jìn)的存儲(chǔ)托盤的檢驗(yàn)管芯的改進(jìn)方法。特別地，當(dāng)探測(cè)和檢驗(yàn)在晶片上原位的管芯時(shí)，在使用的比較系統(tǒng)上增強(qiáng)了檢驗(yàn)探測(cè)設(shè)備的自動(dòng)觀察系統(tǒng)、其圖形繪制和程序設(shè)計(jì)。而不是簡(jiǎn)單地設(shè)置幾個(gè)位置標(biāo)記并從這些位置標(biāo)記(當(dāng)管芯處于晶片上原位時(shí)這是可能的)外推所有管芯和接觸墊的精確位置，成像系統(tǒng)必須確定和繪制每一管芯在其各自的儲(chǔ)槽中的位置和偏斜的圖。在由Electroglas，Inc。制造的相關(guān)設(shè)備中，包含管芯的安裝疊片安裝在檢驗(yàn)設(shè)備的平臺(tái)上。該步驟如圖7中的步驟101所示。只要將其固定，就如步驟102所描述的對(duì)安裝疊片和其管芯進(jìn)行成像、分析和繪制圖形。在步驟103，將圖形編程到檢驗(yàn)和探測(cè)設(shè)備中。在步驟104，平臺(tái)在靜止的探針下方移動(dòng)以在選擇要檢驗(yàn)的管芯上將其自身對(duì)準(zhǔn)X-Y網(wǎng)格。在步驟105，改變平臺(tái)的偏斜以和在儲(chǔ)槽中的管芯的偏斜匹配。在步驟106，升高平臺(tái)以便升高在相關(guān)管芯上的接觸墊和探針接觸。在步驟107，探針以常規(guī)的方式進(jìn)行刮擦或擦磨動(dòng)作。在步驟108，在檢驗(yàn)步驟的過程中在管芯和探針之間傳遞電信號(hào)。在步驟109，檢驗(yàn)設(shè)備中的軟件確定是否完全地檢驗(yàn)了管芯或者管芯是否可能有缺陷。在步驟110，平臺(tái)以逐步和反復(fù)的方式移動(dòng)到下一個(gè)待檢驗(yàn)的管芯，并重復(fù)自身的過程。在步驟111，檢驗(yàn)完最后一個(gè)管芯后，繪制有缺陷的和無(wú)缺陷的管芯的安裝疊片圖。在步驟112，在有缺陷和無(wú)缺陷的管芯之間將管芯分類。重要的是，如上面所指出的，上述改進(jìn)的方法能夠省去在管芯仍然處于晶片上原位同時(shí)探測(cè)和檢驗(yàn)的步驟。利用本發(fā)明去除原位的探測(cè)和檢驗(yàn)步驟進(jìn)一步提高了效率，并使節(jié)省成本成為可能。
回顧一下，當(dāng)和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的改進(jìn)的管芯存儲(chǔ)托盤和方法能夠在將管芯裝配到昂貴的最后包裝之前但在切割之后進(jìn)行另一組檢驗(yàn)以確保管芯的質(zhì)量，并且可以任選進(jìn)行初始的在原位檢驗(yàn)和探測(cè)。本發(fā)明的實(shí)施例特別地適合于長(zhǎng)且窄的管芯，例如在許多成像應(yīng)用中使用的管芯，包括全寬陣列。利用本發(fā)明的改進(jìn)的安裝疊片存儲(chǔ)托盤的實(shí)施例，能夠得到改進(jìn)的和更加有效的檢驗(yàn)方法。
權(quán)利要求
1.一種用于檢驗(yàn)管芯的方法，其包括將多個(gè)管芯放置在管芯保持托盤中；將保持托盤安裝在成像和檢驗(yàn)裝置的安裝臺(tái)上；通過在管芯保持托盤中管芯儲(chǔ)槽的底部和真空源之間連通的通道抽成部分真空；利用位置圖，相對(duì)檢驗(yàn)探針將安裝臺(tái)移動(dòng)到保持在保持托盤中的單個(gè)管芯的適當(dāng)位置；使安裝臺(tái)相對(duì)檢驗(yàn)探針偏斜以使探針與管芯的接觸墊對(duì)準(zhǔn)；使接觸墊與檢驗(yàn)探針接觸；以及通過發(fā)送和接收電信號(hào)使用檢驗(yàn)探針檢驗(yàn)管芯。
2.如權(quán)利要求1所述的檢驗(yàn)方法，其中該探測(cè)和檢驗(yàn)在制造包括多個(gè)管芯的最終產(chǎn)品的過程中是單個(gè)管芯的第一次探測(cè)和檢驗(yàn)。
3.如權(quán)利要求1所述的檢驗(yàn)方法，其中管芯保持托盤包括一個(gè)剛性的基部支撐元件；通常由基部支撐元件支撐的頂部平面，該頂部表面具有一組機(jī)械加工的橫向槽和一組機(jī)械加工的縱向槽，所述槽以大約近似對(duì)應(yīng)于保持于托盤中的管芯的尺寸的大小隔開；多個(gè)條帶，其尺寸確定為可填充一組槽，并放置在一組槽中，由此形成容納管芯的儲(chǔ)槽，該儲(chǔ)槽具有底部和包括一段未填充機(jī)械加工的槽的側(cè)壁以及包括多段條帶的側(cè)面的端壁；以及連通到儲(chǔ)槽底部的真空通道，用于在儲(chǔ)槽的管芯上抽成真空，以便增強(qiáng)托盤保持能力。
4.如權(quán)利要求3所述的檢驗(yàn)方法，其中該頂部表面包括一種柔順性材料。
5.如權(quán)利要求1所述的檢驗(yàn)方法，其中真空通道的尺寸在進(jìn)入儲(chǔ)槽的底部中時(shí)為最大尺寸，從而當(dāng)將管芯放置得靠在儲(chǔ)槽的任何一個(gè)側(cè)壁上時(shí)，通道能夠確保用于儲(chǔ)槽的管芯覆蓋通道。
6.如權(quán)利要求1所述的檢驗(yàn)方法，其中檢驗(yàn)包括檢驗(yàn)最佳的用于全寬陣列的管芯。
7.如權(quán)利要求1所述的檢驗(yàn)方法，其還包括繪制放置在存儲(chǔ)托盤中的有缺陷管芯的位置圖。
8.一種用于檢驗(yàn)管芯的方法，其包括將多個(gè)管芯放置在管芯保持托盤中；將保持托盤安裝在成像和檢驗(yàn)裝置的安裝臺(tái)上；通過在管芯保持托盤的儲(chǔ)槽的底部和真空源之間連通的通道抽成部分真空；使用自動(dòng)觀察系統(tǒng)繪制保持在保持托盤中的管芯位置圖；利用該位置圖，相對(duì)檢驗(yàn)探針移動(dòng)安裝臺(tái)以使探針與管芯的接觸墊對(duì)準(zhǔn)；使接觸墊與檢驗(yàn)針探觸；以及然后通過發(fā)送和接受電信號(hào)使用檢驗(yàn)探針檢驗(yàn)管芯。
全文摘要
一種使用具有真空通道的機(jī)械開槽的存儲(chǔ)托盤的檢驗(yàn)管芯的方法。本方法包括在管芯上抽真空同時(shí)將管芯保持于存儲(chǔ)托盤中，使用自動(dòng)觀察系統(tǒng)繪制在存儲(chǔ)托盤的儲(chǔ)槽中管芯的位置圖。利用該位置圖，相對(duì)檢驗(yàn)探針移動(dòng)存儲(chǔ)托盤，以便在離散管芯和檢驗(yàn)探針之間進(jìn)行接觸和檢驗(yàn)。
文檔編號(hào)B65D6/04GK1638080SQ20041010115
公開日2005年7月13日 申請(qǐng)日期2004年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月16日
發(fā)明者G·D·雷丁 申請(qǐng)人:施樂公司