[發明專利]在線動態監測半導體封裝翹曲的裝置與方法

在審

• 申請號: 202310426947.8
• 申請日: 2023-04-20
• 公開（公告）號: CN116544128A
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發明（設計）人: 羅姜姜;何志丹;焦潔
• 申請（專利權）人: 蘇州通富超威半導體有限公司
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66;H01L23/544
• 代理公司: 北京中知法苑知識產權代理有限公司 11226
• 代理人: 景艷偉

1.一種在線動態監測半導體封裝翹曲的方法，其特征在于，所述方法包括：

制備分布式柔性壓阻傳感器陣列；

在進行半導體封裝工藝時，將所述分布式柔性壓阻傳感器陣列貼設在待測半導體的基板上，獲取所述基板不同位置對應的傳感器電阻變量；

根據每個所述傳感器的電阻變量及其敏感度標準值，得到待測半導體不同位置的翹曲值。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述制備分布式柔性壓阻傳感器陣列，包括：

提供柔性基體；

在預設的激光輻射條件下對所述柔性基體進行輻射，以在所述柔性基體的表面原位形成凸出于所述柔性基體表面的多孔碳結構陣列；其中，每個多孔碳結構具有三維堆積碳片網絡結構；

在每個所述多孔碳結構的兩端形成電極。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述將所述分布式柔性壓阻傳感器陣列貼設在待測半導體的基板上之前，所述方法還包括：

對所述分布式柔性壓阻傳感器陣列中每個傳感器的敏感度進行標定，以獲取每個傳感器的敏感度標準值。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述對所述分布式柔性壓阻傳感器陣列中每個傳感器的敏感度進行標定，以獲取每個傳感器的敏感度標準值，包括：

將所述分布式柔性壓阻傳感器陣列貼設在標定基體上，得到所述標定基體不同位置對應的每個傳感器的初始電阻值；

對所述標定基體施加預設彎曲位移，得到每個所述傳感器的電阻值；

根據所述電阻值與所述初始電阻值得到電阻變量；

基于所述電阻變量與所述預設彎曲位移，計算得到每個傳感器的敏感度標準值。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，利用下述敏感度計算公式計算得到每個傳感器的敏感度標準值：

G＝(R_t-R₀)/W

式中，G代表敏感度標準值，W代表預設彎曲位移，R_t-R₀代表電阻變量，其中，R_t代表施加預設彎曲位移后的傳感器電阻值，R₀代表傳感器的初始電阻值。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據每個所述傳感器的電阻變量及其敏感度標準值，得到待測半導體不同位置的翹曲值之后，所述方法還包括：

獲取待測半導體封裝過程中的溫度值，基于所述溫度值與所述翹曲值，得到所述待測半導體的基板的翹曲分布隨溫度的變化關系。

7.一種在線動態監測半導體封裝翹曲的裝置，其特征在于，包括獲取單元、測量單元以及處理單元；其中，

所述獲取單元，用于獲取分布式柔性壓阻傳感器陣列；

所述測量單元，用于在進行半導體封裝工藝時，將所述分布式柔性壓阻傳感器陣列貼設在待測半導體的基板上，獲取所述基板不同位置對應的傳感器電阻變量；

所述處理單元，用于根據每個所述傳感器的電阻變量及其敏感度標準值，得到待測半導體不同位置的翹曲值。

8.根據權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述獲取單元，具體還用于：

提供柔性基體；

在預設的激光輻射條件下對所述柔性基體進行輻射，以在所述柔性基體的表面原位形成凸出于所述柔性基體表面的多孔碳結構陣列；其中，每個多孔碳結構具有三維堆積碳片網絡結構；

在每個所述多孔碳結構的兩端形成電極。

9.根據權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述處理單元，具體還用于：

利用下述敏感度衍生公式計算得到待測半導體不同位置的翹曲值：

W＝(R_t-R₀)/G

式中，W代表翹曲值，G代表傳感器的敏感度標準值，R_t-R₀代表電阻變量，其中，R_t代表施加彎曲位移的傳感器電阻值，R₀代表傳感器的初始電阻值。

10.根據權利要求9所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括標定單元，用于對所述分布式柔性壓阻傳感器陣列中每個傳感器的敏感度進行標定，獲取每個傳感器的敏感度標準值。