[发明专利]球栅阵列的缺陷分析方法与设备

说明书

本发明提出一种球栅缺陷分析方法与设备，该方法包括获取包含缺失焊球的球栅阵列图像；提取所述缺失焊球所在焊盘的焊盘区域图像；确定所述焊盘区域图像中的像素的灰度及与该灰度对应的像素数量；基于所述像素的灰度和数量确定所述缺失焊球的缺陷类型。

技术领域

本发明涉及球栅阵列工艺，尤其是涉及对缺陷球栅的分析。

背景技术

球栅阵列(BGA)作为一种新的芯片封装形式，它以芯片裸底矩阵状排列的焊球(或柱状体)作为引出端，具有比引脚封装更优越的特点，因此得到了广泛应用，以适应于半导体工业的发展。然而由于封装技术所限，在芯片植球过程中可能会出现焊球缺失等问题，因此需要对这些可能发生的问题进行检测，以避免问题芯片流出。造成‘缺失焊球’的一个原因是植球操作失败，例如可能未能将焊球放置在焊盘上的焊锡膏的正中，导致焊球粘结不稳固而脱落，如图1左图所示；而造成‘缺失焊球’的另一个原因可能是在空白焊盘上印刷焊锡膏失败，从而导致在焊盘上没有焊锡膏存在，如图1右图所示，因此在植球时由于根本不存在焊锡膏而导无法粘结焊球的失败。

发明内容

本发明提出一种利用图像分析技术自动检测焊球缺失的原因的方案，可以实现对缺失焊球的缺失类型进行分类，可以极大地提高检测效率；从而可对植球工艺或设备改进提供参考，以避免缺陷球栅的出现。

根据本发明的一个方面，提供一种球栅缺陷分析方法，包括获取包含缺失焊球的球栅阵列图像，提取所述缺失焊球所在焊盘的焊盘区域图像；确定所述焊盘区域图像中的像素的灰度及与该灰度对应的像素数量；以及基于所述像素的灰度和数量确定所述缺失焊球的缺陷类型。

在一个优选示例中，确定所述焊盘区域图像中的像素的灰度及数量包括：确定所述焊盘区域图像中的有效像素的灰度以及有效像素的数量，包括：确定所述焊盘区域图像中各像素的灰度值；统计所述焊盘区域图像内灰度值位于第一灰度范围内的像素的第一数量；统计所述焊盘区域图像内灰度值位于第二灰度范围内的像素的第二数量，其中将所述第一数量与第二数量中的较大者作为所述有效像素的数量，并且将与所述第一数量与第二数量中的较大者对应的灰度范围的平均值作为有效像素的灰度。其中，当所述有效像素的数量在预定数值范围内时：如果所述有效像素的灰度大于或等于第一预定灰度阈值，则确定所述缺失焊球属于焊锡膏缺失类型，否则如果所述灰度小于或等于第二预定灰度阈值，则确定所述缺失焊球属于植球失败类型，其中所述第一预定灰度阈值是基于无焊锡膏的空白焊盘的图像灰度预先确定的，而所述第二预定灰度阈值是基于具有焊锡膏的焊盘的图像灰度预先确定的。

在一个优选示例中，其中所述第一灰度范围定义为大于或等于所述第一预定灰度阈值，而所述第二灰度范围定义为小于或等于所述第二预定灰度阈值，而对所述焊盘区域图像中分别落入所述第一灰度范围与第二灰度范围内的像素灰度值进行二值化以确定具有第一像素值的第一像素数量以及具有第二像素值的第二像素数量；将所述第一像素数量与第二像素数量中的较大者作为所述有效像素的数量以及对应的第一像素值或第二像素值作为所述有效像素的灰度。

附图说明

图1示意性地示出了二种类型的焊球缺失示意图；

图2示意性地示出焊膏散射示意图；

图3示出根据一个示例的缺失焊球分析的流程图；

图4A示意性地示出球栅阵列图像，

图4B示意性地示出球栅阵列中缺失焊球的定位示意图；

图5示出根据另一个示例的缺失焊球分析的流程图；

图6示出了经过二值化处理的焊盘图像示意图。

具体实施方式