阴影生成设备制造技术

一种用于对处于芯片固定空腔（１３）中的微电子芯片（２）精确定位以进行外观测试的设备（１２）。该芯片具有至少一前壁（５）和一对相对且隔开的侧壁（６，７），其中该前壁（５）与每个侧壁（６，７）相交，以形成相对且隔开的第一和第二前棱（８，９），该设备包括空腔侧壁（２４），该空腔侧壁（２４）至少与芯片（２）的侧壁（６，７）之一并置紧邻，该空腔侧壁形成有凹陷，该凹陷产生从凹陷处向前投射的阴影，其中芯片（２）的该第一前棱（８）形成该阴影的边界，以在该阴影和芯片（２）之间形成客观可测的灰度反差。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术关于目视检查和微电子芯片测试领域，更具体的，本专利技术关于一种设备，该设备用于对处于空腔内的芯片进行方便的定位，以着手对其表面进行精确的目视分析。
技术介绍
近来微电子芯片的小型化和对这些芯片的高要求，使得对这些芯片的物理和电子性质进行快速，精确和经济的测试的需要成为必然。为了更有效的测试芯片，首先必须从生产线上去除有外观缺陷的芯片，以使后继的电子测试只需针对外观可接受的芯片进行。这些外观可视的缺陷的例子如绝缘体的脱层，芯片表面开裂，诸如污点(smear)，泄漏放电(spillover)，和不可接受的波纹(waviness)等金属端头的缺陷。外观检查设备(visual inspection apparutus)在工业中用来测试这些物理性质。这些设备一般包括用来观察芯片的相机装置，用来检测和记录缺陷的软件处理装置，以及用来照亮芯片的明亮光源。由于芯片和周围材的的高镜面反射度值(specularity value)，现有技术的外观检查装置不能精确而有效的观察芯片。材料的镜面反射度是描述其所反射的镜面高光(specular highlight)的大小和亮度。光滑、反射性物体具有尺寸小而明亮的高光。粗糙、反射性物体具有尺寸大，漫射但仍明亮的高光。反射性较差的物体，不论是粗糙的还是光滑的，具有微弱的高光。通常，用来制造装载轮(load wheel)以在外观检查过程中容纳芯片的常规金属材料，如铝，不锈钢，钛等，由于覆盖在金属上的外部物质的日常磨损，破裂和堆积，会产生显著的镜面高光。可以用某些处理和涂层来减少这些表面的表观(apparent)镜面反射度，但是这些措施都是临时的并且随着时间推移会失效。采用塑料基的材料或者其它类似材料来替换这些金属材料是无效的，因为塑料材料的内在较弱的物理性质会使其随着时间推移而老化。芯片的暴露表面及其周边环境周围的高度(degree)镜面反射度，使得很难用电子方式显现芯片处于芯片空腔内的确切位置，以使软件程序开始对芯片进行外观测试。周围环境的亮度和反射光同芯片的亮度和反射光混合在一起，使得事实上不可能精确的将芯片从其所处的周围环境中区分出来，尤其是在高速处理条件下更不可能，在该条件下，芯片在空腔中的驻留时间以微秒计。因此，由于缺少参照点(pointof reference)，软件程序不能开始对芯片的外观测试，或者可能在错误的参照点下开始外观测试。
技术实现思路
本专利技术是一种产生暗影的装置，该暗影基本为黑色，其被战略性地毗邻芯片棱的至少一部分放置，以提供阴影和紧邻阴影的芯片棱之间的反差(contrast)。紧邻阴影的芯片棱的部分形成一条反差线(line ofcontrast)，以为检查装置提供参照点以开始其外观检查。本专利技术克服了前面提到的现有技术外观检查方法的问题。本专利技术对金属化的、正矩形、平行六面体的微电子芯片尤其有用，这些微电子芯片具有至少两个相对且隔开的前棱，这两个前棱由一前壁(front wall)与两相对且隔开的侧壁(side wall)分别相交而形成。这种芯片正是今天在计算机工业中普遍使用的类型。本专利技术的设备包括空腔以容纳芯片，本专利技术的设备优选包括多个空腔，这些空腔位于芯片处理装置的边缘处，如芯片处理轮(chip handlingwheel)的轮缘外围(periphery)周围。空腔的形状和尺寸可以容纳一个处于直立位置的芯片，并暂时固定该芯片以使检查设备能检查和测试芯片的外表面。空腔包括至少一个空腔侧壁，并可以有一垂直于空腔侧壁的后壁，以协助固定空腔中的芯片。当芯片被恰当放置时，空腔侧壁紧邻芯片至少一个侧壁的一部分。在本专利技术的另一个实施例中，部分空腔侧壁形成凹进，该凹进包括从空腔向外伸展的第一壁。凹进位置临近芯片侧壁。该凹进减少了芯片前棱周围的镜面反射度值和光反射量，以减少检查装置检测芯片棱时的干扰。至少在空腔侧壁和第一壁内形成可观察到的凹陷，该凹陷足够深，以显现为非常暗(dark)的，基本上是黑(black)的背景，该背景产生了凹陷和芯片之间客观可测的灰度反差(contrast in grayness)。芯片被置于空腔内的一个位置，在该位置处，芯片至少一个前棱的至少一部分形成黑影或者背景的边界，优选竖直的，并且因此在芯片前棱和暗影凹陷(dark-shadowed depression)之间形成清晰的反差线。凹陷可以是圆形的，椭圆形(oval-shaped)的，或者可以是从空腔向外伸展的水平槽(slot)。凹陷的形状可以根据诸如容纳芯片的空腔尺寸和芯片尺寸等诸多因素来确定。在本专利技术的另一个不同的实施例中，凹陷可以进一步沿着空腔侧壁和后壁延伸以生成阴影，该阴影在后壁处被芯片的另一前棱遮蔽。所生成的阴影形成该阴影和芯片间客观可测的灰度反差。在芯片另一前棱遮蔽空腔后壁凹陷的暗影处，形成了清晰的反差线。在光照条件下，与芯片和处理轮的灰色形成对比，此凹陷是黑色的。邻近芯片的凹进同样减少了周围环境的镜面反射度。此反差线定位了芯片。因此，由于凹陷阴影和芯片间的极明显的反差(starkcontrast)，检查装置能够有效而迅速的探测到芯片的棱，以开始对芯片的外观测试。在检查过程中，芯片被真空装置固定在一个位置上足够长的一段时间，以便由检查装置测试，这里的检查装置可以包括电荷耦合器件(CCD，coupled-charged device)，软件检查单元和照明源。因此，本专利技术的主要目的是一种辅助软件检查装置精确定位芯片，以开始外观测试过程的阴影生成设备(shadow-creating apparatus)。本专利技术的其它目的是一种优越于暂时性表面处理和涂层的设备；这种设备制造和维护起来简单而且经济；其可以适应所有形状、尺寸和结构的芯片而生产；其可容易地用于当今工业现有的外观检查设备；由于此外观检查设备可以快速且精确地定位处于空腔中的芯片，因此，其具有能产生更好的最终产品的高生产率。通过优选实施例的说明和附图，本专利技术的这些目的和其它目的将变得更加清楚。本专利技术所要求保护的内容由权利要求书限定。附图说明图1是本专利技术所针对的正矩形、平行六面体微电子芯片的立体图；图2是芯片的正视图，显示本专利技术待定位的芯片的第一和第二前棱。图3是形成于典型的芯片处理轮中的典型空腔的立体图，显示了空腔侧壁，其中根据本专利技术的思想形成可观察到的阴影生成凹陷。图4是另一个空腔的立体图，显示了空腔侧壁和第一壁，在第一壁上形成了阴影生成凹陷。图5仍是另一个空腔的立体图，显示了空腔侧壁和第一壁，在第一壁上形成了伸展进壁内的水平槽。图6是图1所示芯片的立体图，该芯片处于空腔内。图7a是图6所示处于空腔内的芯片的正视图，显示了第一前棱形成由圆形凹陷产生的阴影的边界；图7b是图6所示处于空腔内的芯片的正视图，显示了第一前棱形成由椭圆形凹陷产生的阴影的边界；图7c是图6所示处于空腔内的芯片的正视图，显示了第一前棱形成由水平槽凹陷产生的阴影的边界；图8是具有部分轮的局部剖视图的芯片处理轮的正视图，显示了凹陷，空腔，空腔侧壁，固定在空腔中的芯片之间的关系。图9是固定在空腔内的芯片的正视图，显示了第二前棱，该第二前棱遮蔽了由沿空腔后壁形成的凹陷所产生的阴影；以及，图10是一种典型的真空装置的立体图。具体实施例方式现在转向附图，其中元件和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对在芯片固定空腔内的微电子芯片进行精确定位以进行外观测试的设备，所述芯片有至少一个前壁和一对相对且隔开的侧壁，其中所述前壁分别和每个所述侧壁相交，以形成相对且隔开的第一和第二前棱，所述设备包括：ａ．空腔侧壁，其并置紧邻于所述 芯片的至少一个所述侧壁形成；以及ｂ．所述空腔侧壁形成有凹陷，所述凹陷生成从所述凹陷向前投出的阴影，其中所述芯片的所述第一前棱形成所述阴影的边界，以形成所述阴影和所述芯片间客观可测的灰度反差。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：MV霍克斯，JS赖特，RS伯戈因，JL菲什，
申请(专利权)人：电子科学工业公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]