芯片封装互连中的超声键合质量在线监测判别方法及系统

摘要

本发明公开了一种芯片封装互连中的超声键合质量在线监测判别方法及系统，该方法和系统首先对键合过程中换能器驱动电流信号的分析与特征提取，然后将提取的特征量送入基于神经网络的辨识器中输出键合成功与否的输出值，从而实时判断当次键合是否成功，并为失败的键合提供补救的机会或标记，以提高芯片封装互连的生产效率和可靠性，由此可以大大节约芯片封装的成本。

主权项

1.一种芯片封装互连中的超声键合质量在线监测判别方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤A）：在键合过程中采集换能器的驱动电流信号；根据采集的驱动电流信号获取以下8个特征值：1)所述驱动电流信号的基频信号有效值平均值avereng；2)所述驱动电流信号的键合过程中基频有效值最小值min；3)键合过程中所述驱动电流信号的基频有效值的最大值与最小值之差diff；4)对所述驱动电流信号进行解调处理后的调制信号过零点数Num0；5)所述驱动电流信号的基频有效值t1-t2内的方差var1，t1取50-70ms，t2取90-110ms；6)所述驱动电流信号的基频有效值t1-t2内的平均值mean1，t1取50-70ms，t2取90-110ms；7)对所述驱动电流信号进行FFT变换后幅值最大的频率点，即基频频率值f；8)对所述驱动电流信号进行FFT变换后幅值最大的频率点对应的幅值famp；步骤B)：构造神经网络，步骤A)中所述的8个特征值作为神经网络的8个输入量；神经网络的输出为一个，输出值为0或1，0表示键合失败，1表示键合成功；步骤C)：按照步骤A)采集8个特征值的多组样本对步骤B)中的神经网络进行训练；训练成功后，运用该神经网络对芯片封装互连中的超声键合质量进行在线监测与判别；在所述的步骤A)中：所述驱动电流信号的基频信号有效值平均值avereng的计算公式为所述驱动电流信号的键合过程中基频有效值最小值min的计算公式为min＝min(D₁(51∶1000))；键合过程中所述驱动电流信号的基频有效值的最大值与最小值之差diff的计算公式为diff＝max(D₁(51∶1000))-min(D₁(51∶1000))；其中D₁为驱动电流信号的基频信号有效值，D₁的计算公式为i＝0，1，……，length(S)/200；S为所述驱动电流信号，D₁(51∶1000)表示取D₁第51到第1000个点，对应的时间是10-195ms；所述方差var1的计算公式为所述平均值mean1的计算公式为其中为60-100ms内D₁平均值。