方形扁平无引脚封装晶片的除胶方法

摘要

一种方形扁平无引脚封装晶片的除胶方法，用以改善已知方形扁平无引脚封装晶片的良率不佳的问题，该方形扁平无引脚封装晶片的除胶方法包含：透过一显微摄影装置拍摄取得一基板的影像，该基板中封装有复数个晶片，该晶片分别电连接复数个引线框架，该引线框架形成于该基板的一表面，且各该引线框架之间具有一胶体；利用一运算单元加载该基板的影像，并据以执行影像分析运算定位该基板中所封装的晶片的位置；及该运算单元将各该晶片与一样本影像进行比对，以侦测各该晶片所电性连接的引线框架受到该胶体的残胶所覆盖的部分，判定为该胶体需要烧蚀的冗余区块，依据该冗余区块设定该激光产生器的激光轨迹，由该激光产生器烧蚀去除该胶体的冗余区块。

权利要求

1.一种方形扁平无引脚封装晶片的除胶方法，其特征在于，包含：透过一显微摄影装置拍摄取得一基板的影像，该基板中封装有复数个晶片，该晶片分别电连接复数个引线框架，该引线框架形成于该基板的一表面，且各该引线框架之间具有一胶体；利用一运算单元加载该基板的影像，并据以执行影像分析运算定位该基板中所封装的晶片的位置；及该运算单元将各该晶片与一样本影像进行比对，以侦测各该晶片所电性连接的引线框架受到该胶体的残胶所覆盖的部分，判定为该胶体需要烧蚀的冗余区块，依据该冗余区块设定一激光产生器的激光轨迹，该激光产生器为振镜式激光机台，由该激光产生器烧蚀去除该胶体的冗余区块；

其中，该激光产生器利用激光光束烧蚀去除该胶体的冗余区块后，再次拍摄该基板的影像并由该运算单元载入，据以将完成激光烧蚀的各该晶片与该样本影像再次进行比对，以检验该胶体的残胶经激光烧蚀后是否完全清除。

2.如权利要求1所述的方形扁平无引脚封装晶片的除胶方法，其特征在于，取封装完成的一晶片做为样本，以该激光产生器烧蚀去除覆盖于该晶片所电性连接的引线框架上的残胶，并且透过该显微摄影装置拍摄经由该激光产生器烧蚀的晶片的影像作为该样本影像。

3.如权利要求1所述的方形扁平无引脚封装晶片的除胶方法，其特征在于，该晶片结合于一散热座，该散热座形成于该基板的表面，该运算单元将各该晶片与该样本影像进行比对时，另侦测该散热座受到该胶体的残胶所覆盖的部分，同样判定为该胶体需要烧蚀的冗余区块。

4.如权利要求3所述的方形扁平无引脚封装晶片的除胶方法，其特征在于，取封装于该基板的其中一晶片做为样本，以该激光产生器一并烧蚀去除覆盖于该晶片所电性连接的引线框架上的残胶，以及覆盖于该晶片所结合的散热座上的残胶，并且透过该显微摄影装置拍摄经由该激光产生器烧蚀的晶片的影像作为该样本影像。

5.如权利要求1所述的方形扁平无引脚封装晶片的除胶方法，其特征在于，若该晶片的影像与该样本影像的差异程度在一容许范围内，即判定该基板的残胶已完全清除；反之，若该晶片的影像与该样本影像的差异超出该容许范围，即判定该晶片必需进行二次除胶加工，或者直接视为不良品，将该晶片及其所在位置的基板一并舍弃。

6.如权利要求3或4所述的方形扁平无引脚封装晶片的除胶方法，其特征在于，运算单元是执行影像分析以定位各该散热座的一中心点，以作为该基板中所封装的晶片的位置。

7.如权利要求1、2、3、4或5所述的方形扁平无引脚封装晶片的除胶方法，其特征在于，该激光产生器是采用掺钕钇铝石榴石激光，且该激光产生器所产生的激光光束的功率及波长分别为16～24瓦特及851～1277纳米。

8.如权利要求1、2、3、4或5所述的方形扁平无引脚封装晶片的除胶方法，其特征在于，该样本影像为经由软件绘制的一模板影像。

说明书

方形扁平无引脚封装晶片的除胶方法

技术领域

[0001] 本发明是关于一种方形扁平无引脚封装晶片的除胶方法，尤其是一种利用激光光束烧蚀除胶的方形扁平无引脚封装晶片的除胶方法。

背景技术

[0002] 请参照图1和2所示，是一种已知方形扁平无引脚封装(quad flat no-lead package,QFNpackage)制程所使用的基板1(substrate)，该基板1中封装有复数个晶片2(die)。该基板1包含复数个散热座11(thermal pad)，且对应各该散热座11分别设有复数个引线框架12(lead frame)，该散热座11及该复数个引线框架12形成于该基板1的一表面1a。各该晶片2可以分别结合于该复数个散热座11上，并且电性连接对应各该散热座11的复数个引线框架12。其中，该基板1的散热座11与引线框架12之间以及各该引线框架12之间具有一胶体3(mold cap)，该胶体3较佳为绝缘材料，且通常采用环氧树脂或其它具有良好绝缘及包覆效果的塑性材质，经由塑脂注模以包覆固定于该晶片2外部，同时延伸至该基板1的表面1a，并使该散热座11及该引线框架12暴露于该表面1a，以利后续晶片成品测试(final test)等作业的进行。

[0003] 详言之，所述的QFN晶片封装制程首先于该基板1上制作该散热座11及该复数个引线框架12；接着，将该晶片2经由黏晶(die attach)固定于该散热座11；该晶片2及各该引线框架12之间可以透过焊线(wire bond)或者预先成型的电连接线以形成电性连接；最后，藉由于该基板1的表面1a上贴附一层阻隔膜(图未绘示)，利用塑脂注模将呈熔融状态的胶体原料注入该基板1以包覆该晶片2，待其冷却成形后即形成该胶体3，并卸除该阻隔膜以完成该晶片封装制程的封胶(mold)程序。

[0004] 然而，请参照图3所示，该胶体3在成形过程中，容易溢胶(mold flash)而产生不当覆盖该散热座11或该引线框架12的残胶31，致使该散热座11或该引线框架12无法完整暴露于该基板1的表面1a，进而产生接触不良的情形，间接造成该晶片2封装后的良率下滑，使业者蒙受巨额损失。虽然已知晶片封装制程中尝试加入研磨步骤来修饰该散热座11及该引线框架12的表层，以除去该胶体3的残胶31，只是现有的研磨机台(例如：细砂轮机)的精确度有限，无法将覆盖于该散热座11及该引线框架12表层的残胶31完整去除；另有业者提出透过现有的磨砂橡皮擦来清除该残胶31，虽然除胶效果优异但操作磨砂橡皮擦机台所需的人力成本过高，明显不符合现代半导体产业的需求。

[0005] 再者，近年来集成电路制程不断演进，该晶片2的体积持续缩减连带造成该引线框架12的面积随之缩小，因此采用现有的研磨机台或现有的磨砂橡皮擦更加难以将该引线框架12表面的残胶31确实去除，加上该引线框架12的暴露面积狭小，一旦被该基板1的残胶31覆盖极有可能使该引线框架12发生接触不良的情形，而导致整颗晶片2成为瑕疵品。此外，该基板1的散热座11与引线框架12之间以及各该引线框架12之间的间隙亦随之缩减，为了在封胶程序执行的过程中使所述的胶体原料能够顺利渗透到上述间隙内，并且提升所述封胶程序的执行效率，先进的QFN晶片封装制程多采用浓度较低的胶体原料来成形该胶体3，却也直接导致该胶体原料的溢胶情形加剧，所形成胶体3甚至有完全覆盖该引线框架12的情形发生。据此，该胶体3因溢胶所产生的残胶31已然成为晶片封装制程中急需解决的问题。

[0006] 综上所述，亟需提供一种进一步改良的QFN封装晶片的除胶方法，以改善上述晶片2封装完成后，其该胶体3因溢胶所产生的残胶31难以去除的缺点，有效提升QFN封装晶片的生产良率。

发明内容

[0007] 本发明的一目的是提供一种QFN封装晶片的除胶方法，藉由一运算单元对一基板的影像执行影像分析运算，以侦测该基板的引线框架受到一胶体因溢胶所形成的残胶覆盖的部分，能够设定一激光产生器的激光轨迹来烧蚀去除该残胶，以避免该晶片的引线框架发生接触不良的情形，具有提升QFN封装晶片的生产良率的功效。

[0008] 本发明的另一目的是提供一种QFN封装晶片的除胶方法，于该晶片经由激光烧蚀完成后，重复拍摄该基板影像并与一样本影像进行比对，以检验该胶体的残胶经激光烧蚀后是否完全清除，能够再次确认该残胶是否成功除去，具有进一步提升该晶片的封装质量的功效。

[0009] 为达到前述发明目的，本发明所运用的技术手段包含有：

[0010] 一种QFN封装晶片的除胶方法，包含：透过一显微摄影装置拍摄取得一基板的影像，该基板中封装有复数个晶片，该晶片分别电连接复数个引线框架，该引线框架形成于该基板的一表面，且各该引线框架之间具有一胶体；利用一运算单元加载该基板的影像，并据以执行影像分析运算定位该基板中所封装的晶片的位置；及该运算单元将各该晶片与一样本影像进行比对，以侦测各该晶片所电性连接的引线框架受到该胶体的残胶所覆盖的部分，判定为该胶体需要烧蚀的冗余区块，依据该冗余区块设定一激光产生器的激光轨迹，该激光产生器为振镜式激光机台，由该激光产生器烧蚀去除该胶体的冗余区块；

[0011] 其中，该激光产生器利用激光光束烧蚀去除该胶体的冗余区块后，再次拍摄该基板的影像并由该运算单元载入，据以将完成激光烧蚀的各该晶片与该样本影像再次进行比对，以检验该胶体的残胶经激光烧蚀后是否完全清除。

[0012] 上述QFN封装晶片的除胶方法，其中，取封装完成的一晶片做为样本，以该激光产生器烧蚀去除覆盖于该晶片所电性连接的引线框架上的残胶，并且透过该显微摄影装置拍摄经由该激光产生器烧蚀的晶片的影像作为该样本影像。

[0013] 上述QFN封装晶片的除胶方法，其中，该晶片结合于一散热座，该散热座形成于该基板的表面，该运算单元将各该晶片与该样本影像进行比对时，另侦测该散热座受到该胶体的残胶所覆盖的部分，同样判定为该胶体需要烧蚀的冗余区块。

[0014] 上述QFN封装晶片的除胶方法，其中，取封装于该基板的其中一晶片做为样本，以该激光产生器一并烧蚀去除覆盖于该晶片所电性连接的引线框架上的残胶，以及覆盖于该晶片所结合的散热座上的残胶，并且透过该显微摄影装置拍摄经由该激光产生器烧蚀的晶片的影像作为该样本影像。

[0015] 上述QFN封装晶片的除胶方法，其中，若该晶片的影像与该样本影像的差异程度在一容许范围内，即判定该基板的残胶已完全清除；反之，若该晶片的影像与该样本影像的差异超出该容许范围，即判定该晶片必需进行二次除胶加工，或者直接视为不良品，将该晶片及其所在位置的基板一并舍弃。

[0016] 上述QFN封装晶片的除胶方法，其中，运算单元是执行影像分析以定位各该散热座的一中心点，以作为该基板中所封装的晶片的位置。

[0017] 上述QFN封装晶片的除胶方法，其中，该激光产生器是采用掺钕钇铝石榴石激光，且该激光产生器所产生的激光光束的功率及波长分别为16～24瓦特及851～1277纳米。

[0018] 上述QFN封装晶片的除胶方法，其中，该样本影像为经由软件绘制的一模板影像。

附图说明

[0019] 图1是一种已知晶片封装制程所使用的基板外观图；

[0020] 图2是一种已知晶片封装制程所使用的基板的局部剖视图；

[0021] 图3是一种已知晶片封装制程的晶片封装后的放大图；

[0022] 图4是本发明较佳实施例QFN封装晶片的除胶方法的流程图；

[0023] 图5是本发明较佳实施例的操作示意图；

[0024] 图6是本发明较佳实施例的步骤示意图(一)；

[0025] 图7是本发明较佳实施例的步骤示意图(二)；

[0026] 图8是本发明较佳实施例的步骤示意图(三)；

[0027] 图9是本发明较佳实施例所拍摄的基板影像局部放大图(一)；

[0028] 图10是本发明较佳实施例所拍摄的基板影像局部放大图(二)。

[0029] 符号说明

[0030] 〔本发明〕

[0031] L激光产生器 C显微摄影装置 R区域P中心点 D冗余区块

[0032] 〔现有〕

[0033] 1基板 1a表面 11散热座 12引线框架 2晶片 3胶体 31残胶。

具体实施方式

[0034] 为让本发明的上述及其它目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举本发明的较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下：

[0035] 请参照图4所示，是本发明较佳实施例方形扁平无引脚封装晶片的除胶方法的流程图。首先，如图5和6所示，透过一显微摄影装置C拍摄取得该基板1的表面1a上其中一区域R的影像，该显微摄影装置C可以为电荷耦合装置(Charge Coupled Device,CCD)摄影机或互补金属氧化物半导体(Complementary Metal-Oxide Semiconductor,CMOS)摄影机等，再以一运算单元加载该区域R的影像后，执行影像分析运算来辨识该区域R中的各个散热座11，并且定位该基板1中所封装的晶片2的位置。请一并参照图7所示，在本实施例当中，该运算单元是执行影像分析以定位各该散热座11的一中心点P，作为该晶片2的位置的参考基准。

[0036] 请参照图8所示，定位出各该晶片2的位置后，该运算单元可以将各该晶片2所电性连接的引线框架12与一样本影像进行比对，以侦测各该引线框架12受该胶体3的残胶31所覆盖的部分，并判定为该胶体3需要烧蚀的冗余区块D。如图9所示，是为该显微摄影装置C所拍摄的该区域R的影像中，该胶体3的其中一冗余区块D的局部放大图，该运算单元进一步依据该冗余区块D设定一现有的激光产生器L的激光轨迹，该激光产生器L较佳为振镜式激光机台，以提供可循环烧蚀且可程序化的激光轨迹。

[0037] 详言之，由于该基板1的成形过程中，很容易溢胶而产生不当覆盖该散热座11或该引线框架12的残胶31，进而产生接触不良的情形。其中，由于该引线框架12的面积较小，因此该引线框架12暴露于该基板1的表面1a的部分一旦受到该残胶覆盖112，就非常有可能使该晶片2形成不良品(bad die)。据此，使用者可以取封装完成的一晶片2做为样本，透过人工操作该激光产生器L，烧蚀去除覆盖于该晶片2所电性连接的引线框架1上的残胶31，并且拍摄经由该激光产生器L烧蚀的晶片2的影像作为该样本影像。藉此，该运算单元分别将各该晶片2与该样本影像进行比对，即可辨识各该晶片2所电性连接的引线框架12受该胶体3的残胶31覆盖的部分，并判定为该胶体3需要烧蚀的冗余区块D。再者，使用者可以一并透过人工操作该激光产生器L烧蚀去除覆盖于该散热座11的残胶31，藉此该运算单元分别将各该晶片2与该样本影像进行比对时，可以同时辨识各该晶片2所结合的散热座11受该胶体3的残胶31所覆盖的部分，并且同样判定为该胶体3需要烧蚀的冗余区块D。

[0038] 惟，该样本影像也可以为经由软件绘制的一模板影像(template layout)，包含该晶片2所电性连接的引线框架12及所结合的散热座11在未受到该残胶31覆盖的理想状态下，分别应具有的标准形状与面积，以供该运算单元用来比对各该晶片2，有效侦测该散热座11或该引线框架12受该胶体3的残胶31所覆盖的部分。由于利用影像分析运算以侦测各该晶片2所连接的散热座11或引线框架12受该残胶31所覆盖的部分，乃本领域技术人员所熟习的已知技术，故本发明对该样本影像的取得方式、以及各该晶片2的影像该样本影像的比对方式并不加以限制。

[0039] 该运算单元重复上述比对过程逐颗完成各该晶片2的比对，以侦测各该引线框架12受到该胶体3的残胶31所覆盖的部分，并判定该胶体3需要烧蚀的冗余区块D，据以设定该激光产生器L的激光轨迹，使得该激光产生器L能够利用激光光束烧蚀去除该胶体3的冗余区块。为了确保烧蚀去除该胶体3的残胶11时具备理想的精确度，该激光产生器L必须产生足够精细的激光光束，因此该激光产生器L较佳采用光纤(fiber)激光、紫外线(ultraviolet,UV)激光或掺钕钇铝石榴石(neodymium-doped yttrium aluminum garnet,Nd:YAG)激光等激光产生技术。其中，以掺钕钇铝石榴石激光为例，该激光产生器L较佳输出功率为16～24瓦特且波长为851～1277纳米的掺钕钇铝石榴石激光光束，以对该残胶31进行激光烧蚀，能够有效降低该激光光束的功率过高导致损伤该散热座11或该引线框架12的风险。

[0040] 藉由上述较佳实施例QFN封装晶片的除胶方法，一运算单元透过对一基板1的影像执行影像分析运算，以侦测各晶片2所电性连接的引线框架12受到一胶体3的残胶31所覆盖的部分，能够据以设定一激光产生器L的激光轨迹来烧蚀去除该残胶31，以避免该晶片2的引线框架12发生接触不良的情形。据此，本发明QFN封装晶片的除胶方法确实具有提升QFN封装晶片的生产良率的功效。

[0041] 此外，请续参照图4所示，该激光产生器L利用激光光束烧蚀去除该胶体3的冗余区块D后，可以再次拍摄该基板1的区域R的影像并由该运算单元加载，据以将完成激光烧蚀的各该晶片2与该样本影像再次进行比对，以检验该胶体3的残胶31经激光烧蚀后是否完全清除。请参照图10所示，为该显微摄影装置C所拍摄的该区域R的影像中，其中一冗余区块D经激光烧蚀后局部的放大图，倘若包含该冗余区块D的晶片2的影像与该样本影像的差异程度在一容许范围内，即判定该胶体3的残胶31已完全清除，代表该较佳实施例QFN封装晶片的除胶方法已确实执行；反之，倘若包含该冗余区块D的该晶片2的影像与该样本影像的差异超出该容许范围，即判定该晶片2必需进行二次除胶加工，或者直接视为不良品，将该晶片2及其所在位置的基板1一并舍弃，抑或将包含该晶片2的该基板1的区域R标记，改采人工检验以进一步判断后续处理方式。所述晶片2的影像与该样本影像的差异程度可以利用面积比、长宽比或平滑度等参数来估量，是本发明所述技术领域中具有通常知识者所能轻易理解实施，恕不另行赘述。

[0042] 据此，上述较佳实施例QFN封装晶片的除胶方法可以于该晶片2经由激光烧蚀完成后，重复拍摄该基板1的影像并将各该晶片2与一样本影像进行比对，以检验该胶体3的残胶31经激光烧蚀后是否完全清除。藉此，本发明QFN封装晶片的除胶方法能够再次确认该残胶
31是否成功除去，确实具有进一步提升该晶片2的封装质量的功效。

[0043] 虽然本发明已利用上述较佳实施例揭示，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者在不脱离本发明的精神和范围之内，相对上述实施例进行各种更动与修改仍属本发明所保护的技术范畴，因此本发明的保护范围当视后附之申请专利范围所界定者为准。