(57)【要約】【課題】  本発明の方法及びシステム（１０）は、共通基板に形成される多数の標本を含むターゲット材料のレーザ処理においてレーザ処理済み標本の生産を増大させる。【解決手段】  好ましい実施例は、レーザ処理の間に何らかの理由によりエラーになった欠陥標本のリストをレーザ処理システムに記憶させること（２２）を可能にする機能を実行する。いったん、共通基板が完全にレーザ処理されると、システムは作業員に不適切なレーザ処理済み標本の数に対して警報を出し、好ましい実施例では不適切にレーザ処理された各標本の上面にマークを描くためにレーザを使用するソフトウェアルーチン（１２）を実行させるための機会を作業員に対して与える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
共通基板に形成される多数の標本を含むターゲット材料のレーザ処理においてレーザ処理済み標本の生産を増大させる方法であって、
レーザビームと前記共通基板に関連付けられた参照データとの間の相対運動の記録を形成すること、
前記相対運動のために前記ターゲット材料のレーザ処理例の記録を形成すること、
前記レーザ処理から生じる回復可能エラー状態が発生することに応答して回復可能エラー指示を生成すること、
回復可能エラー指示が生成されたとき、前記相対運動の前記記録と前記レーザ処理例の前記記録とを、前記レーザ処理例のいずれが行われたかを決定するために相関付けることを含む、レーザ処理済み標本の生産を増大させる方法。
【請求項２】
前記レーザ処理例の記録は該レーザ処理例の各々に関連付けられた時間指示を含み、前記回復可能エラー指示を生成することは前記時間指示を前記回復可能エラー指示に割り当てることを含み、多数セグメントの前記記録と前記レーザ処理例の前記記録とを前記相関付けることはエラー許容範囲内で修正可能なエラーの発生の前記時間指示をレーザ処理の最も近い時間のレーザ処理例に合致させることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記相対運動の前記記録は一連の運動コマンドを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記多数の標本は繰り返しパターンを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記繰り返しパターンは高密度配線（ＨＤＩ）回路又はフレックス（Ｆｌｅｘ）回路からなる繰り返しパターンを表す、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記多数の標本は多数のパッケージを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記多数のパッケージは集積回路パッケージである、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記回復可能エラー指示が対応する前記標本を指示するマークを前記共通基板に提供することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記マークは前記標本に付される、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記標本は電気回路を含み、前記マークは前記標本に電気的試験を不合格にさせる、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記レーザ処理はターゲット材料除去を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記ターゲット材料除去はビア穿孔をすることを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
共通基板に形成される多数の標本を含むターゲット材料のレーザ処理においてレーザ処理済み標本の生産を増大させるために実行されるシステムであって、
レーザビームと前記共通基板に関連付けられた参照データとの間の相対運動を開始させるシステム制御コンピュータに応答する運動コントローラと、
前記レーザビーム及び前記参照データ間の相対運動の経路に関する情報を発生するために動作するコマンドサブシステムと、
前記相対運動の前記経路に沿って特定の位置で行われるレーザ処理例を記録するためのメモリと、
回復可能エラー状態の発生に応答して、回復可能エラー指示信号を生成しかつ前記回復可能エラー状態に対応する前記相対運動の前記経路に沿う位置の記録を開始するエラー信号発生器であって、それにより、前記回復可能エラー状態を発生する前記標本の各々を識別しかつ前記共通基板から分離させることを可能にするエラー信号発生器とを含む、システム。
【請求項１４】
前記システム制御コンピュータは、前記回復可能エラー指示信号に応答して、レーザビームに前記回復可能エラー指示信号が対応する各標本を示すマークを前記基板に形成させる、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記相対運動の経路に関する情報は一連の運動コマンドを含む、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１６】
回復可能エラー指示器が対応する前記標本を指示するマークを付加させる指示信号を備える、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１７】
前記マークは前記標本に付される、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記標本は電気回路を含み、前記マークは前記標本に電気的試験を不合格にさせる、請求項１６に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本出願は２００４年１１月１５日に出願された米国仮特許出願第６０／６２８、２７８号の利益を主張する。
【０００２】
技術分野
本発明は、繰り返しパターンによって機能付けられる、ビアのレーザ穿孔をターゲット材料に行うことに関し、特に、共通パネルに配列されたＩＣパッケージをトラッキングしかつマーキングし、そしてレーザビア穿孔のプロセス間に欠陥ビアを形成させることによって、集積回路（ＩＣ）パッケージの歩留まりを増大させる技術に関する。
【背景技術】
【０００３】
名目的に同一のＩＣパッケージが共通パネル上に多数のアレイ状に典型的に配列されている。図１は、一例として、８０個のＩＣパッケージを有するパネルが、２０個のＩＣパッケージ毎に、４個の象限６に配列されることを示す。（３個のＩＣパッケージの各々を横切る「Ｘ」マークは本発明に従って行われる欠陥表示を表し、先行技術の一部を構成しない。）典型的なパネルは、樹脂材料、例えばＡＢＦ及び導電性材料、例えば銅からなるパターン化された層からなる多層構造である。レーザ穿孔はＡＢＦ材料に、銅層が、ＩＣパッケージの異なる層間のビア相互接続の形成を可能にするために存在する深さで不十分な（blind）ビアを形成する（後続のステップにおいて、気相状態の銅は相互接続を完成するために穴をめっきする）。
【０００４】
レーザ穿孔の先行技術は穿孔間に起きるエラーを検出すると即時、レーザ穿孔プロセスを停止することである。穿孔が停止された後、作業者は穿孔エラーが典型的にいくつかのＩＣパッケージにのみ表れるパネル全体を除去しかつ廃棄する。パネル全体を廃棄する理由はパネル上のどこにエラーが起きたかを識別する利用可能な方法が現在ないからである。本発明は、穿孔エラーによって影響を受けないが、回復可能エラーがどこかで起きた廃棄パネル上に存在するので不要品とされるＩＣパッケージの数を実質的に減少させる。回復可能エラーとは、その発生の後、レーザ穿孔システムが依然として処理を続行できるエラーである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の好ましい実施例は、現在利用可能なレーザ穿孔システムにおいて実行されかつレーザ穿孔プロセス間にＩＣパッケージのパネル上に回復可能エラーをトラッキングしかつマーキングすることを可能にするソフトウェアの実行に適応される。その実行はＩＣパッケージ用に記載されるが、トラッキング及びマーキング技術（以下「Ｘ−アウト機能（X-Out feature）」という）は、パターンが材料（例えば、高密度配線（ＨＤＩ）回路及びフレックス（Ｆｌｅｘ）回路）上で繰り返されるいずれのレーザ穿孔範囲にも適用可能である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
Ｘ−アウト機能はレーザビア穿孔処理間に何らかの理由で誤穿孔された欠陥ＩＣパッケージ又はパターンのリストをレーザ穿孔システムに記憶することを可能にする。いったん、パネルが完全に穿孔されると、システムは作業者に誤穿孔ＩＣパッケージの数の警報を出し、好ましい実施例では誤穿孔された確認済みＩＣパッケージの各々の上面を経て「Ｘ」を描くためにレーザを使用するＸ−アウトルーチンを実行する機会を作業者に与える。欠陥のあるパッケージ又はパターンを物理的にマーキングするこのプロセスはパネル上のＩＣパッケージの何れが欠陥であるかを正確に識別するだけでなく、容易に識別するためにパネル上に物理的なマーク（Ｘ）を創り出す。欠陥ＩＣパッケージの識別も、特に識別されたＩＣパッケージのマーキングも先行技術において利用可能ではない。次に、これらの欠陥ＩＣパッケージは、パネルが切り出されるときに廃棄でき、それにより、そのパネルの残りのＩＣパッケージは節約できる。典型的なパネルは１００個から３００個の間でＩＣパッケージを備えるので、いくつかの欠陥ＩＣパッケージを識別することは顧客にそのパネルの約９７％-９９％を節約できるようにする。
【０００７】
Ｘ−アウト機能は回復可能エラーが起きたとき、レーザ穿孔システムがビアのいずれが誤穿孔されたかを追跡（トラッキング）できるようにするソフトウェア及びファームウェアにおいて特に実行される。回復可能エラー源の例は許容範囲外レーザ出力、パネル位置決めステージオフセット、及びレーザビーム指向検流計オフセットを含む。次に、ソフトウェアは、システムが穿孔を完了するまで、この情報を記憶させる。いったん、穿孔が完了すると、ソフトウェアはアルゴリズムに従って誤穿孔ビアをパネル上の特有のＩＣパッケージ又はパターンに相関付ける。次に、「Ｘ」は、拡張可能なツール経路ファイルを使用してこれらのＩＣパッケージ又はパターンの上面に描かれる。この技術の延長には顧客が自分のＸ−アウトマークを特定できるようにすることを伴う。カスタマイズされたＸ−アウトマークの例は特定のパッケージ又はパターンに電気的試験を不合格にさせるよう設計された専用のツール経路である。かかるＸ−アウトマークは顧客に欠陥ＩＣパッケージを彼らの人的検査なしで追跡及び識別させるのを可能にする。
【０００８】
本発明の追加の目的及び利点は、添付図面に関連して進行する、その好ましい実施例の詳細な説明から明らかになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
Ｘ−アウト機能の好ましい実施例が実行される模範的なレーザ穿孔システムは、本特許出願の譲受人であるエレクトロ・サイエンティフィック・インダストリーズ・インコーポレイテッドによって製造されるモデル５５３０レーザ穿孔システムである。このモデル５５３０レーザ穿孔システム及びその先行システムはビアトラッキング機構を支持していない。したがって、穿孔の間、モデル５５３０は回復可能エラー状態に遭遇した後、休止する。この休止はパネルへのダメージ量を最小限にするために取られるが、パネルの影響範囲を識別するために利用可能な機構はない。エラーを引き起こす問題は診断されかつ修復されるが、パネル全体は欠陥ＩＣパッケージが顧客製造ラインの前方へ送り出されないことを確実にするために廃棄される。好ましい実施例は、回復可能エラーが起きた位置の識別を可能にするためにレーザビーム及びパネル間の相対運動の経路（すなわち、一連の運動コマンド）を辿るために使用されるインデックス機構をモデル５５３０システムにおいて実行する（他のレーザ穿孔システムにおいても実行できる）。
【００１０】
図２に関して、レーザ穿孔システム１０、例えばモデル５５３０は、システム制御コンピュータ（ＳＣＣ）１２、実時間制御コンピュータ（ＲＴＣ）１４及び調整運動制御モジュール（ＣＭＣＭ）１６を含む。ＳＣＣ１２は、ＣＭＣＭ１６に応答してレーザビームとパネル２に関連した参照データとの間の相対運動を行う位置決め機構によって実行される運動コマンドの特性を記憶する。運動コマンドは、ビア穿孔の実例（instances）が行われる予定である、パネル２上の記憶位置にレーザビームを指向する。ビア穿孔は、ＲＴＣ１４の実時間制御モジュール（ＲＣ）２０を通してＣＭＣＭ１６に運動コマンドの各セット毎に穴総数を作成することによって成し遂げられる。第１の実施例において、穴総数は、各運動コマンドのｄＴ（増分時間変化）値の対応する総和と共に、ＲＴＣ１４内のルックアップテーブル（ＬＵＴ）２２に記憶される。これは運動コマンドからビア総数へ遡る追跡可能性を提供し、それにより、回復可能エラー状態が起きたとき、いずれのビアが穿孔されたかを許容可能なエラー許容範囲内で追跡する能力を可能にする。ＬＵＴ２２に記憶される各運動コマンドのｄＴ値の総和はＣＭＣＭ１６に追加されるレジスタによって提供され、それが受け取るｄＴ値の稼働中の総和を維持する。
【００１１】
第１の実施例にしたがってインデックス機構で実行されるシステムは次のように動作する。システム動作中、ＣＭＣＭ１６は動作を休止するための回復可能エラーメッセージ信号を生成しかつＳＣＣ１６へ送信する。ＣＭＣＭ１６は、回復可能エラーメッセージが発生する運動時間（ｄＴ値の総和）をレジスタに保持する。作業員は、パネル処理の完了の次の動作休止までレーザ穿孔を再開させる。その後、ＳＣＣ１２は、運動コマンドの特性が各休止の時間にレーザ穿孔ヘッドの位置を決定するためにＬＵＴ２２に記憶される穴総数情報に相関されるパネル回復動作を行う。ＳＣＣ１２は、回復可能エラーが起きた各ＩＣパッケージ４上に「Ｘ」マークを描くために既存のマーカソフトウェアを動作させるための指示を提供する。そのマーカソフトウェアは「Ｘ」マークの大きさを拡大するために、又はその位置をパネル２上のどこかに設定するために、上記トラッキングエラー許容範囲内で適応できる。
【００１２】
当業者は、システム動作の回復可能エラーを引き起こす状態が発生するとき及び動作の休止から典型的な時間のずれがあることを理解する。したがって、いくつかのＩＣパッケージ４はこの時間ずれの結果としてダメージを受け得る。図１は、動作休止の遅延から生じるレーザエラー状態の影響を表すために「Ｘ」マークで描かれた３個の隣接ＩＣパッケージ４を示す。
【００１３】
第２の実施例において、運動コマンドのセット毎の穴総数は各運動コマンドのｄＴ値の対応総和に関連して使用されていない。代わりに、ＣＭＣＭ１６が回復可能エラーメッセージを生成した後、ＳＣＣ１２は動作を休止し、パネル処理が停止した位置を決定し、そして停止位置に最も近いレーザ処理済みビアの位置を決定する。ＳＣＣ１２に実行されるソフトウェアは、次の動作休止又はパネル処理の完了まで、作業員が介在しないレーザ穿孔の自動再開、又は作業員によるレーザ穿孔の再開という選択肢を可能にする。その後、ＳＣＣ１２は第１の実施例に関連して記載されるように動作し、潜在的にダメージを受けたＩＣパッケージを識別するために運動コマンドの順序で後方及び前方へ検査する。
【００１４】
第３の実施例は、各運動コマンド時間に相関付けされたビア位置インデックスを使用することを含むビアトラッキングのより洗練された実施例を示す。ビア位置インデックスは、エラー生起時間にレーザ穿孔ヘッド位置についての情報を直ちに提供するために回復可能エラーメッセージが発生するときはいつでもＳＣＣ１２へ返信される（上記第１の実施例はビア位置を決定するために再調査プロセスを受ける累積的な運動時間情報を使用する）。
【００１５】
好ましい実施例の好ましい実施では実行可能な指示及びファームウェアの付加を伴うが、追加のハードウェアを伴わない。
【００１６】
多くの変更が本発明の上記実施例の細部に、その基礎原理から逸脱することなく行うことができることは当該技術分野の当業者には自明である。したがって、本発明の範囲は特許請求の範囲によって決定される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】８０個のＩＣパッケージが２０個のＩＣパッケージ毎に４つの象限に配列されるパネルの概略図であり、上方左側の象限内の３個のＩＣパッケージは本発明にしたがって形成されるＸ−アウト機能でマークされている。
【図２】本発明が実行される模範的なレーザ穿孔システムのコンピュータアーキテクチュアの簡易ブロック図である。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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