[发明专利]用于电子器件模式识别的图像捕获

说明书

技术领域

本发明涉及处理，例如在执行电子器件键合以前的定位过程中电子器件上多个位置处的图像捕获，尤其是涉及模式识别(PR：PatternRecognition)的定位。

背景技术

在半导体装配和封装工业中，通常有必要电性连接不同的电子器件，例如集成电路芯片或晶粒到衬底上，通过键合将其装配在衬底上。在导电盘之间使用导电线或直接连接完成这种电性连接。电子器件上的键合盘(bond pads)必须相对于用来执行键合的键合工具对齐定位。

例如，在导线键合中，在将导电线键合到键合盘以前，首先必须确定键合盘的位置。通常使用视觉系统来捕获电子器件的图像，以定位其键合盘。将被键合的衬底放置在工作台上，接着其被装配到定位平台(positioning stage)如XY平台上。该定位平台相对于视觉系统移动电子器件，以捕获衬底上预定点的图像进行PR定位。有时，视觉系统有可能寻找电子器件上的几个位置标记，并且使用它们计算电子器件上所有键合盘的位置，假设它们是一个固定的图案模式。在其他情形下，从选定的位置标记处计算键合位置可能无法提供足够的精度，每个键合盘的每个键合位置必须被识别。一个范例是LED器件，其中在将被键合的衬底上方键合位置是以点阵形式散布的，在PR定位过程中每个键合位置最好应该是个别地被识别。

对于普通的键合应用而言，总的键合时间通常包括：(1)物料的装载和卸载，(2)PR定位，和(3)实际的键合。在存在大量离散的键合位置的场合，如LED键合，PR定位时间占据了总键合时间很显著的比重。节约PR定位时间在提高键合装置产能方面将是一个重要的因子。

在处理时间方面，由于定位平台需要在每个键合位置使电子器件相对于视觉系统停止以便摄像机曝光，以致于视觉系统能够捕获键合位置的图像以藉此定位键合点，所以传统的PR定位方法花费了大量的时间。因此，为了从点到点移动而进行PR定位，每次的位置变化，定位平台需要经历加速和减速，还不包括电子器件停止时所花费的时间。这种方法是浪费时间。

图1是典型的移动顺序示意图，其表明了在现有的PR定位系统中执行PR图像抓取的点。移动速度-时间曲线10粗略估计了定位平台移动，以相对于视觉系统定位电子器件的键合位置。PR抓取曲线12表示了键合位置的图像何时获得。这些曲线表明在波谷位置14当定位平台使电子器件停在键合位置的时候，在同一个时间点16视觉系统捕获键合位置的图像。因此，定位平台需要在相邻的键合位置之间(之内)加速减速，在这些键合位置处该定位平台被停止以进行图像捕获。

图2是现有的PR定位方法的示意图，其中LED键合位置18相对于视觉系统点到点的移动。其表明了一行规则地分隔开来的LED键合位置18。定位平台跟随移动顺序20，以从一个LED键合位置18移动到另一个位置，并停留在每个LED键合位置18处，以捕获键合位置的图像。

一种减少较长的PR定位时间的影响的方法是合并固定有分离的电子器件的双工作台，以便于PR定位能够在一个电子器件上进行，而同时键合同步地在另一个电子器件上进行。但是，这种方法成本不经济，并且在同时进行PR定位和键合期间必须使工作台同步方面可能引入了控制的复杂性。

当使用传统的PR定位方法时所需的很长的曝光时间是PR定位处理过程中的瓶颈。由于电子器件静止所花的浪费时间对于PR定位时间而言是主要的贡献因子，而图像捕获之类的花费的时间相当少，减少在键合点之间电子器件移动加速减速上花费的时间量将是有益的。和平台仅仅全速通过所有的键合点相比，平台需要在每个键合点处停留时平台的移动时间显著更长。因此，如果在避免了需要来停留在每个键合位置以捕获键合位置的图像的同时，PR定位能够得以完成，那么PR定位时间能够连同电子器件总的处理时间一起被显著地减少。

发明内容

因此，本发明的一个目的在于在每个键合位置处，通过将持续地停止移动电子器件的需要最小化，以避免现有的PR定位方法的前述缺点。

本发明的另一个目的在于：将电子器件相对于视觉系统以和传统的PR定位方法相比更高的速度移动通过多个键合位置，并进行PR定位。

因此，第一方面，本发明提供一种用于电子器件模式识别的图像捕获方法，该方法包括以下步骤：相对于视觉系统移动电子器件，以在电子器件的目标位置上方定位视觉系统；确定视觉系统何时被定位来观看目标位置；然后在电子器件相对于视觉系统进行相对移动且不停下来的同时，使用视觉系统捕获目标位置的图像。