用於生成雷射束輻射軌跡的方法

2023-08-13 05:11:46 1

專利名稱：用於生成雷射束輻射軌跡的方法
技術領域：
本發明涉及一種處理半導體封裝的雷射束輻射軌跡生成方法，更特定地說，涉及製造一半導體封裝的雷射束輻射軌跡的生成方法，通過該方法，在疊層封裝型(PoP ； Package on Package)等的一半導體封裝的製造製程中能自動、精確而容易地生成一指向該半導體封裝的一模具部分的螺旋雷射束輻射軌跡。
背景技術：
目前，根據具有各種功能的小尺寸、多用途的發展趨勢，諸如移動可攜式電話、可攜式網際網路裝置及可攜式多媒體終端，諸如多晶片封裝(MCP ;Multi Chip lockage)及疊層封裝(PoP package on lockage)技術的各種半導體封裝技術正在發展中，此等技術能實現製造重量輕且尺寸小的裝置，同時也能製造高容量且高集成度的裝置。彼等技術中，該疊層封裝(PoP)技術是如此一技術，即堆疊其中組合有一個以上半導體晶片的封裝，一般而言，為電連接通過結合一上半導體封裝下側上形成的焊球與一下半導體封裝上側上形成多個焊球而實現。通過該疊層封裝技術結合這些上、下半導體封裝之際，若這些兩半導體封裝因翹曲(warpage)而存在差異時，則使得該上半導體封裝的這些焊球與該下半導體封裝的這些焊球的精確結合變得困難，且因此形成缺陷的可能性大。目前，通過模製該下半導體封裝使其與一部分一該焊球墊於該部分處完全於製造該下半導體封裝的一模製步驟中形成一平齊，從而使得這些上、下半導體封裝間的翹曲差異降低至最小程度後，如此處所附的圖1與2所示，通過利用一雷射束輻射裝置20，在該半導體封裝10的一模具部分11處，於每一這些焊球墊12的一部分中形成一通孔(via hole) 13，從而該焊球墊12曝露至該模具部分11的外側。之後，通過使該上半導體封裝上的這些焊球經由這些通孔13而與該下半導體封裝10上的這些焊球墊12接觸，從而該上半導體封裝被堆疊於該下半導體封裝上。與此同時，通過一方法，即沿著一螺旋軌跡輻射該雷射束，通過輻射該雷射束於與每一這些焊球墊相匹配的一位置處均勻切割該模具部分，從而在該下半導體封裝的該模具部分中形成該通孔，同時通過該雷射束將對該焊球墊的損害降低至最小程度。該雷射束的如此一螺旋軌跡首先通過CAD繪出，該軌跡的數字信息被提供至該雷射束輻射裝置的一控制器，用於在形成該通孔之時始終以固定的軌跡輻射該雷射束。然而，若在一半導體封裝製造製程中製造該半導體封裝的種類或尺寸發生變化， 則也需改變該螺旋軌跡，用以滿足該半導體封裝的該種類或尺寸。然而，如前所述，在相關技藝中，由於該雷射束的該螺旋軌跡是首先由CAD生成，且該軌跡的該數字信息被提供至該雷射束輻射裝置的一控制器，故任何時候只要被製造的該半導體封裝的種類發生變化， 皆需要重複該螺旋軌跡生成。因此，由於該螺旋軌跡生成花費大量時間，故生產率低下。

發明內容
技術問題為解決此等問題，本發明的一目標是提供一種利用該雷射束生成用於形成一通孔的雷射束輻射軌跡的方法，通過該方法，在諸如該疊層封裝型(PoP)的該半導體封裝的製造製程中，為在該半導體封裝的一模具部分內形成一通孔，其能快速而容易地生成一雷射束輻射軌跡。技術解決方案為實現此等目標與其他優點，且根據本發明的該目的，如此處的具體與概括性描述，利用一半導體封裝製造機一其沿著一螺旋軌跡輻射一雷射束至一半導體封裝的模具部分用以形成一通孔一生成一雷射束輻射軌跡的方法，該方法包括這些步驟自一雷射束輻射裝置的一控制器內儲存的多個螺旋軌跡圖樣類型中選擇一圖樣類型；通過輸入與所選該螺旋軌跡圖樣有關的信息而生成一螺旋軌跡；及輸入與該螺旋軌跡有關的雷射束輻射條件。在本發明的另一方面中，用一半導體封裝製造機一其沿著一螺旋軌跡輻射一雷射束至一半導體封裝的模具部分用以形成一通孔一生成一雷射束輻射軌跡的方法，該方法包括這些步驟輸入與一分段式螺旋圖樣類型有關的信息用以形成該螺旋軌跡，該分段式螺旋圖樣類型形成的該螺旋軌跡間距G從一段至另一段各不相同；及輸入雷射束輻射條件。有利效果本發明具有如下有利效果。由於操作者可選擇該雷射束螺旋軌跡圖樣且能輸入與該螺旋圖樣有關的信息及該雷射束輻射條件，故使得該螺旋圖樣的生成與該通孔的形成能自動實現，即使製造時該半導體封裝的尺寸與種類可能變化，該操作者也能快速而精確地生成該螺旋圖樣，因此而提高生產率與處理效率。


圖1與圖2說明關鍵部分的若干段，每一顯示形成一通孔的製程，該通孔是在一通常的疊層封裝型半導體封裝製造製程中通過使一雷射束指向一半導體封裝的一模具部分而形成。圖3說明一流程圖，其顯示根據本發明的一優選具體實施例為製造一半導體封裝生成一雷射束輻射軌跡的一方法的這些步驟。圖4說明圖3中用於生成一雷射束輻射軌跡的該方法中以等間距螺旋模態生成的等間距螺旋軌跡圖樣，其中圖4A與4B說明各自無輪廓連接軌跡的一逆時針方向與一順時針方向等間距螺旋軌跡圖樣，而圖4C與4D說明各自有輪廓連接軌跡的一逆時針方向與一順時針方向等間距螺旋軌跡圖樣。圖5說明漸增型螺旋軌跡圖樣的實例，其是通過圖3中用於生成一雷射束輻射軌跡的一方法中的一漸進式螺旋模態而生成。圖6說明漸減型螺旋軌跡圖樣的實例，其是通過圖3中用於生成一雷射束輻射軌跡的一方法中的一漸進式螺旋模態而生成。圖7說明分段式螺旋軌跡圖樣的實例，其是通過圖3中用於生成一雷射束輻射軌跡的一方法中的一分段式螺旋模態而生成。
圖8說明一流程圖，其顯示根據本發明的另一優選具體實施例製造一半導體封裝而生成一雷射束輻射軌跡的一方法的這些步驟。圖9說明分段式螺旋軌跡圖樣的其他實例，其是通過圖8中用於生成一雷射束輻射軌跡的一方法生成。*主要元件符號說明*10:半導體封裝11:模具部分12 焊球墊13 通孔20:雷射束輻射裝置G:間距Is:最內部軌跡的直徑Os:最外部軌跡的直徑OL 輪廓連接軌跡Gmax 最大間距Gmin 最小間距
具體實施例方式現將詳細參照本發明的這些特定具體實施例，這些特定具體實施例的實例說明於這些附圖中。任何可能之處，這些相同的元件符號在這些所有圖式中皆指這些相同或相似的部分。僅供參考，儘管以下描述涉及根據本發明的一方法一該方法是在一疊層封裝 (PoP ；Package on Package)型半導體封裝製造製程中生成用於形成一通孔的一雷射束輻射軌跡，該通孔使得一焊球墊自一下半導體封裝的模具部分曝露一的具體實施例，但本發明並不局限於此，而是可以相同或相似的方式應用於所有半導體封裝製造製程，即在每一這些半導體封裝製造製程中雷射束沿著一螺旋軌跡輻射而用以形成一預定形式。圖3說明一流程圖，該流程圖顯示一方法的這些步驟，該方法是根據本發明的一優選具體實施例生成用於製造一半導體封裝的雷射束輻射軌跡，該方法包括步驟於一雷射束輻射裝置的一控制器內儲存的多個螺旋軌跡圖樣中選擇一圖樣；通過輸入與所選該螺旋軌跡圖樣有關的信息而生成一螺旋軌跡；及輸入與生成的該螺旋軌跡有關的雷射束輻射條件。隨後將詳細描述各步驟。在該輻射該雷射束的該雷射束輻射裝置的該控制器中，儲存有具有多個用於生成一雷射束螺旋軌跡的螺旋圖樣程序。該控制器中儲存的該螺旋軌跡圖樣包括等間距型圖樣，在每一這些圖樣中，如圖 4所示，自一內部端始，至一外部端止，該螺旋軌跡的固定間距G維持不變；漸增/減型螺旋軌跡圖樣，在每一這些圖樣中，如圖5或6所示，自一內部端始，至一外部端止，該螺旋軌跡的間距G逐漸增加或減小；及分段式螺旋軌跡圖樣，在每一這些圖樣中，如圖7所示，自一段至另一段，該螺旋軌跡的間距G各不相同。在自多個螺旋軌跡圖樣中選擇一圖樣的該步驟中，該操作者選擇這些圖樣之一用於生成相應的螺旋軌跡，即，選擇這些間距模態生成這些間距螺旋軌跡，選擇該漸進式螺旋模態用於生成該漸增/減的螺旋圖樣，及選擇該分段式螺旋模態用於生成該分段式螺旋圖樣。然後，該操作者輸入與希望根據所選該螺旋軌跡模態而生成的該螺旋軌跡有關的fn息ο例如，若該操作者自該螺旋軌跡圖樣生成模態中選擇這些間距螺旋模態，則該用戶輸入此等信息，即，該螺旋軌跡的一方向(順時針或逆時針)、該螺旋軌跡的最內部軌跡的直徑Is、該螺旋軌跡的最外部軌跡的直徑Os、及該螺旋軌跡的間距G。除此之外，該操作者還輸入是否生成一輪廓連接軌跡0L，該輪廓連接軌跡OL是用於連接該螺旋軌跡的該最外部軌跡與一圓。圖4C與4D中的這些螺旋軌跡說明其中這些輪廓連接軌跡已生成的狀態。 該輪廓連接軌跡是用作形成將為一完整圓的該螺旋軌跡的該輪廓，用於在該半導體封裝的該模具部分內形成一將為一完整圓的通孔。若該操作者自這些螺旋軌跡圖樣生成模態中選擇該漸進式螺旋模態，則該操作者輸入此等信息，即，該螺旋軌跡的一方向(順時針或逆時針)、該螺旋軌跡的最內部軌跡的直徑Is，該螺旋軌跡的最外部軌跡的直徑Os、及該螺旋軌跡的間距G。除此之外，該操作者還輸入該螺旋軌跡的該間距變化量(variation)、該螺旋軌跡的最大間距Gmax與該螺旋軌跡的最小間距Gmin。當然，同樣在此情形下，與前述的這些間距螺旋模態相似，另外優選該操作者輸入是否生成用以確定一輪廓連接軌跡OL生成與否的該輪廓連接軌跡0L，該輪廓連接軌跡OL是用於連接該螺旋軌跡的該最外部軌跡與一圓。依據該螺旋軌跡的該間距的該變化量，以該漸進式螺旋模態生成的該螺旋軌跡或變成如此一形狀，即其中當該軌跡逐漸向外側移動時該間距逐漸增加，如圖5中所示，或變成如此一形狀，即其中當該軌跡逐漸向外側移動時該間距逐漸減小，如圖6中所示。若該操作者自這些螺旋軌跡圖樣生成模態中選擇該分段式螺旋模態，則該操作者輸入此等信息，即，該螺旋軌跡的一方向(順時針或逆時針)、該螺旋軌跡的最內部軌跡的直徑Is、該螺旋軌跡的最外部軌跡的直徑Os、及每一段中該螺旋軌跡的間距G、及段數。這些段的信息可通過考慮該半導體封裝的該焊球墊(見圖幻的直徑等而設置。例如，該螺旋軌跡具有如此一形狀，即其中與該半導體封裝的該焊球墊12相對的一中心部分處的該間距稠密，該中心部分的一外部分處的該間距稀疏，而該螺旋軌跡的一最外部分處的該間距又變得稠密，如圖7A、7B、7E與7F所示，或一最中心部分處的該間距稀疏，該最中心部分的一外部分處的該間距稠密，而該螺旋軌跡的一外部分處的該間距又變得稀疏，如圖7C、7D、7E與7F所示。一旦所選的該螺旋軌跡圖樣的軌跡信息輸入已完成，該雷射束輻射裝置的該控制器輸出用一監控器生成的該螺旋軌跡，用於為該操作者驗證其所要的軌跡是否已生成。然後，該操作者設置雷射束輻射條件，諸如該雷射束輻射裝置的雷射束輻射速度、 雷射束密度、該雷射束輻射次數、該雷射束的輻射方向(自該螺旋軌跡的內側至外側，或反之亦然)等。例如，為切割該模具部分11 (見圖1與2)或與此相對的部分，該雷射束輻射速度可設置為低速或於需要能量多處增強該雷射束的強度；為切割該模具部分11，該雷射束輻射速度可設置為快速或於需要能量少處降低該雷射束的強度。當然，一些這些雷射束輻射條件可在輸入該螺旋軌跡信息的步驟中輸入。設置所有這些雷射束輻射條件後，則生成該螺旋軌跡的該操作完成，該雷射束輻射裝置的該控制器以設置的次數沿著已生成的該雷射束輻射軌跡重複輻射該雷射束，因此在該半導體封裝的該模具部分11 (見圖1與幻中形成該通孔13。在此情形下，儘管該雷射束輻射裝置能從已生成的該螺旋軌跡的內側至外側沿著該螺旋軌跡輻射該雷射束，但優選該雷射束輻射裝置從已生成的該螺旋軌跡的該外側至該內側沿著該螺旋軌跡輻射該雷射束，因此而形成該通孔13，用以具有一向上擴大的內側圓周。與此同時，儘管該前述具體實施例建議通過沿著已生成的該相同螺旋軌跡重複輻射該雷射束形成該通孔，但是也可根據該重複次數生成不同的螺旋軌跡。例如，第一次雷射束輻射時，僅在該中央部分形成這些間距或該漸進間距螺旋軌跡，第二次雷射束輻射時，自該第一次螺旋軌跡的該端點開始形成該螺旋軌跡的預定形狀， 且第三次雷射束輻射時，僅集中在該螺旋軌跡的該最外部分形成該螺旋軌跡，用於根據該重複次數逐段形成該通孔段。此外，儘管該前述具體實施例建議於輸入這些雷射束輻射條件之前輸入該螺旋軌跡圖樣的信息，但是與此不同，可首先輸入這些雷射束輻射條件，而後輸入該螺旋軌跡圖樣的該信息。在生成該前述具體實施例的一雷射束輻射軌跡的該方法中，儘管這些多個螺旋軌跡圖樣儲存於該控制器中，且選定這些螺旋軌跡圖樣的一生成該雷射束輻射軌跡。然而，如圖8中本發明的另一具體實施例中所說明，通過儲存這些螺旋軌跡圖樣其中之一，例如，預設為該控制器中儲存該分段式螺旋圖樣，則使得直接輸入該螺旋軌跡信息與這些雷射束輻射條件，而無需實施選擇該螺旋圖樣的種類的該步驟成為可能。當然，同樣在該具體實施例中，該操作者輸入此等信息，即該螺旋軌跡的一方向 (順時針或逆時針)、該螺旋軌跡的最內部軌跡的直徑Is、該螺旋軌跡的最外部軌跡的直徑Os、及該螺旋軌跡的間距G、連同與段有關的信息，這些段包括該半導體封裝的該焊球墊 (見圖2)的直徑。一旦完成該螺旋軌跡圖樣的該軌跡信息的輸入，該操作者在一監控器上輸出已生成的該螺旋軌跡，確定一期望的軌跡是否已生成，且設置這些雷射束輻射條件，諸如該雷射束輻射裝置的雷射束輻射速度、雷射束強度、該雷射束的輻射次數、該雷射束的輻射方向 (自該螺旋軌跡的內側至外側輻射，或反之亦然)等。圖9說明通過生成圖8中的一雷射束輻射軌跡的方法而生成的分段式螺旋軌跡圖樣的實例，其中圖9A說明該分段式螺旋軌跡圖樣，該分段式螺旋軌跡圖樣具有一第一段(#1段，#1 section)，該段與該焊球的一外側匹配，其以非常稠密的間距形成；一第二段 (#2段，#2 section)，該段在該第一段的一內側上，其以比該第一段的間距大的等間距形成；及一第三段(#3段，#3 section)，該段在該第二段的一內側上，其以比該第二段的間距大的等間距形成。圖9B說明具有一第四段(#4段，#4 section)的該分段式螺旋軌跡圖樣， 該第四段以等間距形成，其在該第一段的一外側，其間距大於圖9A中該分段式螺旋圖樣的該第一段的間距。除圖9中說明的這些圖樣外，顯然可形成各種這些分段式圖樣。對於本領域的普通技術人員而言，顯而易見在不偏離本發明的該精神與範圍的前提下，可對本發明進行各種更改與變化。因此，若這些更改與變化在這些所附權利要求及其等價物的範圍內時，本發明涵蓋本發明的這些更改與變化。工業應用本發明可用於在一半導體封裝製造製程中自動生成指向該半導體封裝的該模具部分的雷射束輻射軌跡。
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權利要求
1.一種處理半導體封裝的雷射束輻射軌跡生成方法，使一半導體封裝製造機沿著一螺旋軌跡輻射一雷射束至所述半導體封裝的一模具部分用以形成一通孔，所述方法包括以下步驟(a)於一雷射束輻射裝置的一控制器內儲存的多個螺旋軌跡圖樣類型中選擇一圖樣類型；(b)通過輸入與所選的螺旋軌跡圖樣相關的信息而生成一螺旋軌跡；及(c)輸入與所述螺旋軌跡有關的雷射束輻射條件。
2.根據權利要求1所述的處理半導體封裝的雷射束輻射軌跡生成方法，其中，儲存於所述控制器中的所述螺旋軌跡圖樣類型包括等間距圖樣類型，在每一這些圖樣中，自一內部端始，至一外部端止，所述螺旋軌跡的固定間距(G)維持不變；漸增/減型螺旋軌跡圖樣類型，在每一這些圖樣中，自一內部端始，至一外部端止，所述螺旋軌跡的間距(G)逐漸增加或減小；及分段式螺旋軌跡圖樣類型，在每一這些圖樣中，自一段至另一段，所述螺旋軌跡的間距 (G)各不相同。
3.根據權利要求1所述的處理半導體封裝的雷射束輻射軌跡生成方法，其中，所述步驟(b)中輸入的與所述螺旋軌跡圖樣有關的信息包括至少以下信息之一有關所述螺旋軌跡的方向的信息、有關所述螺旋軌跡的一最內部軌跡的直徑(Is)的信息、有關所述螺旋軌跡的最外部軌跡的直徑(Os)的信息、有關所述螺旋軌跡的間距(G)的信息。
4.根據權利要求3所述的處理半導體封裝的雷射束輻射軌跡生成方法，其中，所述步驟(b)中輸入的有關所述螺旋軌跡圖樣的信息進一步包括至少以下信息之一有關所述螺旋軌跡的間距變化量的信息、有關所述螺旋軌跡的最大間距(Gmax)的信息、有關所述螺旋軌跡的最小間距(Gmin)的信息、有關每一段所述螺旋軌跡的間距(G)的信息、及有關所述半導體封裝的焊球墊的直徑的信息。
5.根據權利要求3所述的處理半導體封裝的雷射束輻射軌跡生成方法，其中，所述步驟(b)中輸入的有關所述螺旋軌跡的信息進一步包括是否生成一輪廓連接軌跡(OL)的信息，所述輪廓連接軌跡(OL)用於連接所述螺旋軌跡的所述最外部軌跡與一圓。
6.根據權利要求1所述的處理半導體封裝的雷射束輻射軌跡生成方法，其中，所述步驟(c)中輸入的雷射束輻射條件包括至少以下信息之一有關一雷射束輻射速度的信息、 有關一雷射束強度的信息、及有關雷射束輻射次數的信息。
7.根據權利要求1所述的處理半導體封裝的雷射束輻射軌跡生成方法，其中，在所述步驟(c)中輸入所述雷射束輻射條件之際，所述雷射束的輻射方向設置為自所述螺旋軌跡的外側至其內側。
8.—種處理半導體封裝的雷射束輻射軌跡生成方法，使半導體封裝製造機沿著一螺旋軌跡輻射一雷射束至一半導體封裝的一模具部分，用以形成一通孔，所述方法包括以下步驟(a)輸入與一分段式螺旋圖樣類型有關的信息用以形成所述螺旋軌跡，所述分段式螺旋圖樣類型形成的所述螺旋軌跡的間距(G)自一段至另一段各不相同；及(b)輸入雷射束輻射條件。
9.根據權利要求8所述的處理半導體封裝的雷射束輻射軌跡生成方法，其中，所述步驟(a)中輸入的有關所述螺旋軌跡的信息包括至少以下信息其中之一有關所述螺旋軌跡方向的信息、有關所述螺旋軌跡的一最內部軌跡的直徑(Is)的信息、有關所述螺旋軌跡的最外部軌跡的直徑(Os)的信息、有關每一段所述螺旋軌的間距(G)的信息、有關每一段所述螺旋軌跡的間距變化量的信息、有關每一段所述螺旋軌跡的最大間距(Gmax)的信息、有關每一段所述螺旋軌跡的最小間距(Gmin)的信息、及有關所述半導體封裝的焊球墊的直徑的 fn息ο
10.根據權利要求9所述的處理半導體封裝的雷射束輻射軌跡生成方法，其中，步驟(a)中輸入的有關所述螺旋軌跡的信息進一步包括與一輪廓連接軌跡(OL)生成與否相關的信息，所述輪廓連接軌跡(OL)連接所述螺旋軌跡的所述最外部軌跡與一圓。
11.根據權利要求8所述的處理半導體封裝的雷射束輻射軌跡生成方法，其中，步驟(b)中輸入的所述雷射束輻射條件包括至少以下信息之一有關雷射束輻射速度的信息、 有關雷射束強度的信息、及有關雷射束輻射次數的信息。
12.根據權利要求8所述的處理半導體封裝的雷射束輻射軌跡生成方法，其中，在所述步驟(b)中輸入所述雷射束輻射條件之時，所述雷射束的輻射方向設置為自所述螺旋軌跡的外側至其內側。
全文摘要
本發明涉及一種用於半導體封裝製程中產生雷射束輻射軌跡的方法，該方法可於半導體封裝製造期間，在半導體封裝的鑄模部分中自動、準確、及容易產生雷射束輻射軌跡。根據本發明，該方法用於一半導體封裝製程裝置產生雷射束輻射軌跡，該裝置沿著一螺旋軌道靠多個洞輻射一雷射束在半導體封裝的鑄模部分之上，其包括下列步驟啟用一雷射束輻射裝置的控制器，其中多個螺旋軌跡圖案是按類型儲存，以選擇這些螺旋軌跡圖案類型其中之一；輸入該選定螺旋軌跡圖案的信息，以產生螺旋軌跡；及輸入一雷射束輻射條件。
文檔編號H01L21/00GK102292797SQ201080005123
公開日2011年12月21日 申請日期2010年2月5日 優先權日2009年2月23日
發明者崔弘贊, 許一, 金渶桓 申請人:韓美半導體株式會社