一种基于玻璃基板的焊盘修复方法及修复设备与流程

1.本发明属于半导体加工技术领域，特别的涉及一种基于玻璃基板的焊盘修复方法及修复设备。


背景技术：

2.随着显示屏led封装领域轻薄化、高分辨率、透明封装等方向发展，出现一种基于玻璃基板新型封装方式（cog：chip on glass），在玻璃基显示中由于其可靠性和稳定，被广泛运用于miniled、microled领域，但在cog基板上贴装和返修过程中，由于各种原因，会导致基板上led焊盘和ic焊盘损坏。
3.目前，针对焊盘修复的方法及设备，如cn114126284a公开的一种印刷线路板焊盘、线路缺陷修复方法，包括下述步骤：s1、检测出印刷线路板焊盘、线路缺陷部位；s2、采用激光加工设备刻蚀所述印刷线路板焊盘、线路缺陷部位；s3、设置微笔直写的第一直写参数，按照所述第一直写参数，将导电电子浆料分配于经 过激光加工设备刻蚀后的所述印刷线路板焊盘、线路缺陷部位；s4、采用高温退火固化方式或者激光烧结固化方式，使导电电子浆料具备导电性，完成 缺陷焊盘、线路的修复。又如cn115863499a公开的基于3d扫描的焊盘修复控制方法、系统、终端及介质，其中，基于3d扫描的焊盘修复控制方法，其特征是，包括以下步骤：利用3d扫描方法采集目标焊盘中缺陷部的深度数据和形状数据；将缺陷部的深度数据与目标焊盘的层结构参数对比分析后确定缺陷部的受损膜层；依据受损膜层的分布情况对形状数据进行分割处理，得到每个受损膜层的平面形状；通过控制焊盘修复组件按照平面形状依次对相应的受损膜层进行材料涂覆，并对涂覆层进行固化和修型处理，直至所有受损膜层完成修复。
4.而包含上述所列举的现有技术的修复方法及设备，只能应对膜层厚度最低50微米级别；对于膜层更薄的cog基板，例如目前市场上出现的cog基板膜层厚度为0.5微米级别的焊盘修复，修复精度差，存在无法维修、良率低等情况。并且焊盘脱落形状各异，通常出现焊盘结构大面积脱落以及与边上焊盘一起脱落的情况，常规焊盘修复技术直接打印导电焊盘的修复方法无法应对此类状况。


技术实现要素：

5.如上所述，现有技术中的定位缺陷部位、预处理、打印缺陷部位和固化的修复方式，一方面无法满足基板膜层更薄的焊盘的修复，另一方面，无法对大面积脱落进行修复，由于cog各个焊盘间距比较小，表面大面积脱落后，两个焊盘之间已无阻隔，处于联通状态，现有的方法修复后会发生短路。本发明的目的是针对这一缺陷，提供一种基于玻璃基板焊盘修复方法及修复设备，针对cog封装中出现的焊盘损坏进行修复，尤其能够对超薄玻璃基（cog基板膜层低于50微米级别），修复精度高，而且对于焊盘结构大面积脱落的情况进行修复，修复成功率高，不会出现相邻焊盘短路的情况。
6.本发明的第一方面，提供一种基于玻璃基板的焊盘修复方法，包括如下步骤：
（1）、检测并定位出焊盘缺陷部位；（2）、对缺陷部位进行预处理；（3）、在缺陷部位的周围打印围挡结构，并固化；（4）、在围挡结构内打印修复浆料，固化、修整，完成焊盘修复。
7.本发明的上述技术方案中，在现有技术公开的修复方法的基础上，增加围挡结构，通过在缺陷部位打印修复浆料之前，预先打印出围挡结构，能够将修复浆料限定在固定区域内，有利于保证修复形态的稳定性，提高修复精度，适用于膜层更薄的焊盘的修复。而且，采用围挡结构后，对于大面积脱落的修复，修复功能稳定，不会出现相邻焊盘短路的情况。
8.而在本发明中，由于是在修复过程中使用围挡，相比在封装过程中使用的围挡，其存在诸多不同，例如，在修复过程中，往往缺陷部位的形状不规则，所需要设计的围挡结构也不规则，对围挡结构的稳定性也提出了更高的要求。
9.因此，本发明尤其需要对围挡结构的材料和结构形态进行优化。
10.经过发明人对修复过程中围挡结构的分析，围挡结构打印材料必须具备以下特点：1.打印材料需要快速固化；2.在后续工艺步骤中，需要在围挡结构中间填充修复导电浆料和激光烧结固化，因此需要围挡结构的打印材料具备耐激光烧结温度，至少需要能够耐300℃高温；3.粘度适中，粘度太高会导致打印围挡结构时出现拉丝严重，断尾不良导致不能形成方形围挡，且满足不了精度要求，粘度太低则会导致围挡结构坍塌不能保持围挡高度，起不到围挡作用。
11.作为上述技术方案的优选，本发明基于玻璃基板焊盘修复的工艺特点，优选出围挡结构的打印材料，其粘度50至50000pa.s。
12.作为上述技术方案的优选，围挡结构的打印材料为耐高温打印树脂。由于在后续对导电浆料烧结固化工艺步骤中，烧结温度高达300℃左右，因此优选围挡结构的打印材料耐激光烧结温度300℃高温。
13.作为上述技术方案的优选，考虑到围挡结构需要的成型性以及保持焊盘修复的高效性，优选采用紫外固化的方式对围挡结构进行快速固化，因此，围挡结构的打印采用紫外固化材料，例如paek（聚芳醚酮）、peek（聚醚醚酮）、pekk（聚醚酮酮）、ultem 1010 树脂、耐高温uv胶等。
14.上述基于玻璃基板的焊盘修复方法，更具体地包括如下步骤：s1.载入待修复的焊盘损伤的基板，扫描基板背面的二维码，联网获取二维码中包含的坏点信息存入控制器中；s2.精准定位焊盘缺陷部位的位置；s3.高精度激光测高，运用高度标定机构和高精度激光测高机构进行模组高度标定和获取预处理高度和焊盘修复高度；s4.焊盘预处理；s5.围挡结构打印；s6.围挡结构固化；s7.焊盘打印；
s8.焊盘固化；s9.焊盘形貌修整。
15.作为上述技术方案的优选，步骤s2中，具体的二次定位方法为：s21.首先通过扫描预先标记于基板四角上的标记点，根据读取的坏点信息初步定位到坏点位置；s22.根据焊盘点间距移动画面到坏点焊盘边上完整的led，通过之前学习的完整的led图像识别定位到中心，如坏点下方led缺少，则识别右侧焊盘且四个方向led图像都可作为识别定位；s23.在根据焊盘点间距反向移动回坏点焊盘位置中心。
16.现有技术中，对损伤焊盘的定位，通常利用扫描摄像部件进行一次定位，这种定位方式虽能够找准损伤部位，但是精度不够，据统计分析，定位精度为
±
50微米。而在此精度下，修复焊盘的位置与原焊盘偏移错位过大，导致后道工序无法识别，芯片无法固晶。本发明采用二次精准定位，在现有的一次定位基础上，采用ai学习识别算法对坏点焊盘进行二次精准定位，此时定位精度达到
±
5微米。
17.作为上述技术方案的优选，步骤s3中，获取预处理高度和修复高度包括如下步骤：s31.高度标定机构移动到测高机构下方，读取测高机构的读数，记为z0；s32.高度标定机构移动到打印头模组下方，此时下降打印头模组至接触高度标定机构，获取打印头模组的下降距离z1，计算打印头模组到激光测高仪虚拟零位的高度距离z2，z2=z0+z1；s33.在实施焊盘修复时，带动玻璃基板移动到测高机构下方，读取测高机构的读数，记为z3，计算z2-z3，即为打印头模组在修复作业时需要下降的高度。
18.作为上述技术方案的优选，为解决xy运动平台在移动之后导致的平台z方向误差，焊盘预处理的下降高度由额外安装在机构上高精度激光测高传感器进行校准，可以达到正负0.5微米的下降定位精度，支持处理cog焊盘超薄的膜层结构，具体校准实施步骤如下：s41.利用高度标定机构，按照s32中的方法将预处理同轴测高传感器虚拟零位高度与预处理机构头部相同，数值计为z4；s42.高精密运动平台带动基板移动到预处理机构下方，根据s33中的计算，预处理机构带着同轴测高传感器下降到预处理预备高度；s43.此时读取预处理同轴测高传感器数值z5，校准预处理机构与待修复基板之间的距离为z5-z4；s44.调整预处理机构下降机构速度，缓慢下降高度z5-z4进行焊盘预处理。
19.作为上述技术方案的优选，在步骤s5和步骤s7之前，还包括打印头清洁步骤。
20.作为上述技术方案的优选，还包括废料回吸机构，对焊盘预处理产生的废屑残渣进行去除。
21.作为上述技术方案的优选，步骤s4，对焊盘预处理包括将脱落焊盘残余进行处理，并剥离出损坏残根后方的铜线路，使铜线路露出。本方案将焊盘损坏残根后方铜线路剥离，再用导电浆料覆盖，从而增加了搭接面积，保障搭接强度，而且增大了导通截面，提高产品可靠性。
22.在一优选实施方式中，铜线路露出30至60微米。
23.上述修复方法，相比于现有技术，具有如下优势：第一方面，增加了围挡结构，围挡可以提供额外的支撑和加固，加强修复结构的稳定性，从而提高修复焊盘的可靠性，围挡还能实现在超薄基板膜层焊盘的修复。
24.第二方面增加了二次精确定位，能够对焊盘损伤位置进行更为精确的定位，定位精度达到
±
5微米。
25.第三方面同时优化了预处理高度和修复高度的测定方法，实现预处理和打印高度的精准控制。
26.本发明的第二方面，提供一种基于玻璃基板的焊盘修复设备，包括基板固定模组，用于固定待修复基板；识别定位系统，用于精确定位基板焊盘损坏所处的位置；焊盘预处理机构，用于对损坏焊盘处的清理；围挡打印机构，用于打印围挡结构；围挡固化机构，用于固化围挡结构；焊盘打印机构，用于打印修复焊盘损坏部位；浆料固化机构，用于将打印修复好的焊盘结构进行固化；焊盘形貌修整机构，用于修整已打印好的焊盘结构形貌；高度标定机构，用于确定焊盘预处理机构和浆料打印机构与高度标定机构平面的高度差值；测高机构，用于检测待修复基板的高度，配合确定焊盘预处理机构、浆料打印机构下降到对应的高度进行修复作业；xy运动平台，用于安装基板固定模组、高度标定机构，带动这些模组移动到对应机构下方，实现高精度焊盘修复作业。
27.作为上述技术方案的优选，该修复设备还包括测高传感器，用于确定预处理机构与基板之间的高度关系，提高处理精度至正负0.5微米，使其能更好的处理玻璃基产品超薄的膜层结构。
28.作为上述技术方案的优选，该修复设备还包括打印头清洁机构，用于在打印过程中对浆料打印头清洁擦拭，去除打印头上残留的胶液材料，避免残留胶液对后续打印的不良影响，从而保障后续的打印形貌。
29.作为上述技术方案的优选，该修复设备还包括废料回吸机构，用于对焊盘预处理产生的废屑残渣进行去除，采用真空抽吸结构，真空的抽吸头可以固定在焊盘预处理机构的一侧，后方连接真空发生装置。
30.作为上述技术方案的优选，该修复设备还包括进料载台和出料载台，安装在设备机架上，分布位于xy运动平台的两侧，用于将基板送入或送出到基板固定模组。在进料载台上安装有二维码扫码器，获取记载于基板上的二维码信息，传输至识别定位系统。
31.作为上述技术方案的优选，该修复设备还包括龙门机架，用于固定上述各机构模组。
32.通过实施上述的技术方案，本发明提供的上述修复装置，相比现有技术：增加了围挡结构打印机构和围挡结构固化机构，适用于在修复过程中，在缺陷部位的周围打印形成围挡结构，有利于提高修复精度和修复效果。
33.增加一组高精度激光测高装置，用于确定预处理机构与基板之间的高度关系，提高处理精度至正负0.5微米，使其能更好的处理玻璃基产品超薄的膜层结构。
34.对识别定位系统进行了升级，增加二次定位功能，实现对坏点焊盘更精准的定位，定位精度达到
±
5微米。同时还增加了高度标定机构，优化了预处理高度和修复高度的测定方法，实现预处理和打印高度的精准控制。
35.本发明提供的上述修复装置，还增加了打印头清洁机构和废料回吸机构，利用打印头清洁机构，用于在打印过程中对浆料打印头清洁擦拭，去除打印头上残留的胶液材料，从而保障打印形貌。利用废料回吸机构，用于对焊盘预处理产生的废屑残渣进行去除，防止废料对其它区域进行破坏，或者造成短路，保证修复效果。
附图说明
36.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术实施例中的一部分，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
37.图1为本发明所实施的焊盘修复设备的结构示意图；图2为本发明所实施的焊盘修复方法流程示意图；图3为焊盘预处理机构与待修复基板之间的距离的校准示意图；图4为本发明所实施的精准定位损伤焊盘位置流程示意图；图5为本发明实施例1所示的脱落焊盘的截面图；图6为本发明实施例1所示的焊盘预处理之后的焊盘截面图；图7为本发明实施例1所示的脱落焊盘的俯视图；图8为本发明实施例1所示的围挡结构打印后的俯视图；图9为本发明实施例1所示的修复浆料打印后的俯视图；图10为本发明实施例1所示的围挡结构打印后的截面图；图11为本发明实施例1所示的形貌修整后的截面图。
38.图中，1-设备机架，2-进料载台，3-出料载台，4-设备龙门架，5-基板固定模组，6-识别定位系统，7-焊盘预处理机构，8-围挡结构打印机构，9-焊盘打印机构，10-浆料固化机构，11-二维码扫码器，12-高度标定机构，13-测高机构，14-打印头清洁机构，15-高精密运动平台，16-围挡结构固化机构，17-测高传感器，18-废料回吸机构，19-音圈电机；a-第一绝缘层，b-第一导电层，c-脱落部位，d-第二绝缘层，e-第二导电层，f-围挡结构，g-打印的修复浆料。
具体实施方式
39.下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步描述。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本发明。此外，下述说明中涉及到的本发明的实施例通常仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。因此，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
40.在下文描述中，出现诸如术语“内”、“外”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或者位置关系仅是为了方便描述实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
41.实施例1一种具有围挡功能的cog焊盘修复设备，主要包括：设备机架1、进料载台2、出料载台3、设备龙门架4、基板固定模组5、识别定位系统6、焊盘预处理机构7、围挡结构打印机构8、焊盘打印机构9、浆料固化机构10、二维码扫码器11、高度标定机构12、测高机构13、打印头清洁机构14、高精密运动平台15、围挡结构固化机构16、测高传感器17和废料回吸机构18、音圈电机19，参见图1。
42.下面对各部分进行详细描述：1.设备机架1，是整个修复设备的承载机构，具有一个安装平台，用于承载修复设备的各结构、系统；安装平台的高度以能方便修复作业为准，也可以根据现有技术，设计为升降式，以满足不同作业高度的需求。
43.2.设备龙门架4，呈大致的倒u型，安装在设备机架1上方，与设备机架1的安装平台之间具有实施修复作业的作业空间。识别定位系统、测高机构、焊盘预处理机构、围挡打印机构、围挡固化机构，焊盘打印机构、浆料固化机构、焊盘形貌修整机构都安装在设备龙门架上。
44.3. 高精密运动平台15，安装于设备机架1的安装平台上，可以是水平的xy轴方向运动，也可以是xyz多轴方向运动，能够在驱动结构（本实施例为驱动电机）的作用下，实施x方向和/或y方向和/z方向的运动。基板固定模组5、高度标定机构12、打印头清洁机构14安装于该运动平台上，运动平台带动这些模组移动到对应机构下方，实现高精度焊盘修复作业。
45.4.基板固定模组5，安装于高精密运动平台15上，用于固定待修复基板，所述基板固定模组5可根据不同基板品种设计不同的夹具，其中夹具固定模式可针对不同类型基板设计，包括真空吸附、电磁吸、气缸固定，具体的固定方式及结构，属于现有技术，在此不再展开叙述。
46.本实施例优选采用真空吸附方式进行固定，采用吸盘进行吸附，保证样品固定牢固及加工面吸附平整，吸盘可配置陶瓷吸盘、铝制吸盘、大理石吸盘等。
47.同时在基板固定模组下方配置音圈电机19支撑模组上下运动。
48.5.识别定位系统6，用于精确定位基板焊盘损伤所处的位置，该识别定位系统6包括3d扫描摄像头、第一定位模块和第二定位模块，初定位模块通过扫描获得坏点的初步位置，第二定位模块根据第一定位模块获得的初步位置，采用ai学习识别算法对坏点焊盘进行二次精准定位。
49.6.焊盘预处理机构7，用于对定位到的坏点位置进行清理，所述焊盘预处理机构7可切换不同模组针对焊盘不同损伤程度进行处理，可选模组包括铣刀铣削处理模组、激光处理模组、高精密打磨模组；切换方式可以是人工切换，也可以借助机械结构自动切换，预处理方式可以是其中的一种或两种的组合或三种的组合。
50.同时在机构上额外搭载了一组测高传感器17，用于确定焊盘预处理机构7与基板之间的高度关系，提高处理精度至正负0.5微米，使其能更好的处理玻璃基板产品超薄的膜
层结构。
51.7.围挡结构打印机构8，用于在坏点位置外围绝缘围挡结构，该机构可在导电焊盘外围打印一圈绝缘围挡材料，用于解决cog基板膜层大面积脱落导致相邻两个焊盘短路问题。
52.8.围挡结构固化机构16，用于对打印好的围挡结构进行固化，针对围挡结构的打印材料特性该机构配置安装了紫外uv照射。围挡材料固化采用的紫外固化一是为了提高效率可以缩短到1分钟；二是紫外固化常温固化可以减少一次对基板的加热，减少损伤。
53.9.焊盘打印机构9，采用直写打印系统，用于打印损坏的焊盘结构，所述焊盘打印机构9可切换不同浆料针对不同基板类型，可选银浆打印或铜浆打印或金浆料或铂浆料或钨浆料等；切换方式可以是人工切换，也可以借助机械结构自动切换。
54.10. 浆料固化机构10，用于将打印修复好的焊盘结构进行固化烧结，所述浆料固化机构可切换不同模组针对焊盘针对不同浆料和不同类型的阻焊层，以达到烧结固化的同时不会损伤基板和周围的围挡材料，可选光固化模组和热风烘烤模组，光固化的光源可以根据材料特性选择激光、uv灯、红外光源等，同时可以进行时间和能量设定，固化结束后，样品离开固化光源处，固化光源瞬间关闭，最终形成具有特定性能的稳定介质层。同时施加红外测温模组监控固化温度。固化方式或者固化光源的切换方式可以是人工切换，也可以借助机械结构自动切换。
55.11.焊盘形貌修整机构11，用于修整已打印好的焊盘形貌，使其接近于原焊盘，所述焊盘形貌修整机构11与焊盘预处理机构7为同一机构，同样可切换铣削处理模组、激光处理模组、高精密打磨模组针对不同规划和精度要求的焊盘进行修形处理。焊盘形貌修整机构可以是单独的一套机构，与焊盘打印机构相同，也可以在一套修复设备中共用焊盘打印机构，本实施例中，焊盘形貌修整解机构与焊盘打印机构为同一套。
56.12.高度标定机构12，用于确定焊盘预处理机构7、焊盘打印机构9两者与高度标定机构12平面的高度差值。
57.13.测高机构13，用于检测待修复基板的高度，配合确定焊盘预处理机构7、围挡打印机构8、焊盘打印机构9下降到对应的高度进行修复作业。同时具备修复后检测功能，检测修复后焊盘的高度和形貌是否与原焊盘相似。
58.14.废料回吸机构18，用于对焊盘预处理产生的废屑残渣进行去除，采用真空抽吸结构，真空的抽吸头可以固定在焊盘预处理机构7的一侧，后方连接真空发生装置。
59.15.打印头清洁机构14，用于在打印过程中自动对焊盘打印机构9的浆料打印头清洁擦拭，从而保障打印形貌。
60.16.进料载台2和出料载台3，安装在设备机架1上，分别位于高精密运动平台15的两侧，用于将基板送入或送出到基板固定模组5。在进料载台2上安装有二维码扫码器11，获取记载于基板上二维码信息，传输至识别定位系统。
61.在上述修复设备的基础上，本实施例还提供一种具有围挡功能的cog焊盘修复方法，参见图1，具体包括如下步骤：s0.在焊盘损伤的基板的四角标记圆形标记点进行标记，用于一次识别定位基板的位置，并在基板的背面贴附记载有该基板对应的焊盘坏点信息的二维码，二维码信息包含待维修焊盘坏点行列坐标信息。
62.s1.载入上述进行标记的待修复玻璃基板，通过进料载台一侧的二维码扫码器扫描基板背面的二维码，联网获取二维码中包含的坏点信息存入到控制器中。
63.s2.精准定位损伤焊盘位置，高精密运动平台带动基板移动到识别定位系统下方，首先通过扫描基板四角的标记点，根据读取的坏点信息初步定位到坏点位置，此时定位精度为
±
50微米，而在这个精度下，修复焊盘的位置与原焊盘偏移错位过大，导致后道工序无法识别，芯片无法固晶，本实施例的该步骤中，接着采用ai学习识别算法对坏点焊盘进行二次精准定位，此时定位精度达到
±
5微米，并且将定位坐标数据通过控制软件计算使损伤焊盘能对准高精度测高机构、焊盘预处理机构、焊盘打印机构、浆料固化机构。
64.具体的定位方法参见图4，包括：s21.首先通过扫描待修复基板四角的圆形标记点，根据读取的坏点信息初步定位到坏点位置，参见图4中的a。
65.s22.根据焊盘点间距移动画面到坏点焊盘边上完整的led，通过之前学习的完整的led图像识别定位到中心，参见图4中的b,如果坏点下方led缺少，则识别右侧焊盘且四个方向led图像都可作为识别定位；参见图4中的c。
66.s23.在根据焊盘点间距反向移动回坏点焊盘位置中心，参见图4中的d。
67.s3.打印头清洁，在打印前利用安装在高精密运动平台上的打印头清洁机构对准围挡打印头和焊盘打印头进行擦拭清洁。
68.s4.高精度激光测高，运用高度标定机构和高精密激光测高机构进行模组高度标定和获取预处理高度和焊盘修复高度，具体步骤如下：s41.高精密运动平台带动高度标定机构移动到激光测高机构下方，读取激光测高传感器的读数为z0。
69.s42.高精密运动平台带动高度标定机构移动到打印头模组下方，此时下降打印头模组至头部接触高度标定机构，获取打印头模组的下降距离z1，计算z0+z1等于打印头模组到激光测高仪虚拟零位的高度距离z2；这里所说的激光测高仪虚拟零位，是指激光测高仪检测范围的中间值所在位置（激光测高仪所能检测的高度是一个范围，将检测范围的中间值定位零位，当物体实际高于零位时激光测高机构读数为负数，反之则为正数）。
70.s43.在实施焊盘修复时，高精密运动平台带动基板移动到激光测高机构下方，读取激光测高传感器的读数为z3，计算z2-z3得到打印头模组在修复作业时需要下降的高度。
71.s5.焊盘预处理，高精密运动平台带动基板移动到焊盘预处理机构下方，将不规则的脱落焊盘残余处理掉，使其具有规整的形貌以便进行焊盘修复围挡打印和焊盘打印，针对不同材料类型的玻璃基板选用不同的预处理方式，可选用铣刀铣削、激光清理、高精度打磨头处理。
72.为解决高精密运动平台在移动之后导致的平台z方向误差，焊盘预处理的下降高度由额外安装在机构上高精度激光测高传感器进行校准，配合预处理机构的高精度直线电机z轴模组，可以达到正负0.5微米的下降定位精度，支持处理cog焊盘超薄的膜层结构，参见图3，具体校准实施步骤如下：s51.利用高度标定机构，按照s42中的方法将预处理同轴测高传感器虚拟零位高度与预处理机构头部相同，数值计为z4。
73.s52.高精密运动平台带动基板移动到预处理机构下方，根据s43中的计算，预处理
机构带着同轴测高传感器下降到预处理预备高度。
74.s53.此时读取预处理同轴测高传感器数值z5，校准预处理机构与待修复基板之间的距离为z5-z4。
75.s54.调整预处理机构下降机构速度，缓慢下降高度z5-z4进行焊盘预处理。
76.s6.围挡结构打印，采用高精度直写3d打印技术在预处理焊盘外围绝缘材料，实施步骤如下：s61.高精密运动平台带动基板移动，根据计算好的位置将坏点焊盘对准围挡打印机构下方。
77.s62.采用3d直写打印技术在损坏焊盘周围环绕一圈，打印出线宽20微米、高度5微米的围挡结构。围挡结构的打印材料采用耐高温uv胶。调整其粘度50至50000pa.s，本实施例调节至100 pa.s。
78.s7.围挡固化，高精密运动平台带动基板移动到围挡固化机构下方，选用紫外线固化uv绝缘胶时采用紫外uv照射方式固化，选用热固型快速固化绝缘胶时基板移动到焊盘固化机构下方采用热风加热方式固化。
79.s8.焊盘打印，高精密运动平台带动基板移动到焊盘打印机构下方，采用高精度直写3d打印技术在围挡内填充打印导电浆料，打印的浆料根据不同基板特性可选择银浆、铜浆或钨粉浆料等。
80.s9.焊盘浆料固化，高精密运动平台带动基板移动到焊盘固化机构下方，对准浆料加热使其凝固，可根据不同玻璃基板材料特性选用不同波长的激光固化，通常有紫外激光、红外激光，同时施加红外测温模组监控固化温度。
81.s10.焊盘形貌修整，通过3d打印完成的焊盘外形没有原焊盘平整方正，所以还需要通过焊盘预处理机构对打印后的焊盘进行形貌修整，使其能更接近原焊盘。
82.焊盘玻璃结构的剖面图参见图5，见自上而下依次是第一绝缘层a，第一导电层b，第二保护层d，第二导电层e。图中，c代表焊盘脱落部位。
83.焊盘需要连通第一导电层b来实现导电，故修复工艺过程中，第一导电层b不可以被破坏第一导电层b上方的第一绝缘层a需要去除，以降低修复打印上的导电银浆和第一导电层b之间的接触电阻。
84.本实施例，在进行焊盘预处理时，在将已脱落焊盘c的残余进行处理的同时，剥离出第一绝缘层a下方的铜线路，也即第一导电层b，暴露出第一导电层b，得到面积更大的焊盘清理区域，以便修复焊盘搭接导通，并在焊盘打印时，同时在预处理焊盘处和第一导电层b残根拨开处打印导电的修复浆料g，完成修复。修复过程参见图6-图11。
85.将焊盘损坏残根后方第一导电层b剥离露出30微米-60微米，本实施例的方案剥离露出50微米，该操作主要针对的是修复焊盘导通性相关改进，提升产品可靠性。如果没有做剥离露出部分第一导电层b，则修复好的焊盘导通截面较小，可靠性大大降低，导致部分产品在后道工序上芯片过程中修复焊盘与残根链接脱开不导通。而本实施例中，增加了焊盘清理区域f的面积，不仅增加了打印修复浆料g的附着面积，增加其连接牢固度，而且还剥离出的部分区域，增加剥离露出线路区域，从而增加了导通截面积，保证在后道工序上芯片过程中修复焊盘与第一导电层b导通。
86.对比例1
与实施例1的不同在于，不打印围挡结构，直接打印修复浆料进行修复。由于脱落面积较大，结果与邻位的焊盘发生导通，出现短路。
87.对比例2与实施例1的不同在于，步骤s2中，仅进行初定位，通过扫描基板四角的标记点，根据读取到的二维码上的坏点信息初步定位到坏点位置。
88.本对比例与实施例1相比，步骤s2中，仅进行初定位，定位精度差导致修复焊盘的位置与原焊盘偏移错位过大，导致后道工序无法识别，芯片无法固晶，修复偏移过大还会导致修复后的焊盘与其他焊盘短路。
89.对比例3与实施例1的不同在于，不进行s51至s54的步骤。
90.采用实施例1和对比例3的方法，对焊盘进行修复，对预处理精度进行测试，结果参见表1和表2：表1 使用对比例3的方法进行焊盘修复的预处理精度表2 使用实施例1的方法进行焊盘修复的预处理精度**注：计算极差方法为最大值减去最小值。
91.通过实施例1和对比例3的对比数据可以看出，增加使用高精度激光测高传感器对焊盘预处理的下降高度进行校准的步骤，可以达到正负0.5微米的下降定位精度，支持处理cog焊盘超薄的膜层结构。而不进行校准的方案，极差高达6微米左右，无法适应超薄的膜层结构。

技术特征：
1.一种基于玻璃基板的焊盘修复方法，其特征在于，包括如下步骤：s1.载入待修复的基板，扫描基板背面的二维码，联网获取二维码中包含的坏点信息存入控制器中；s2.精准定位焊盘缺陷部位的位置；s3.高精度激光测高，运用高度标定机构和高精度激光测高机构进行模组高度标定和获取预处理高度和焊盘修复高度；s4.焊盘预处理；s5.围挡结构打印；s6.围挡结构固化；s7.焊盘打印；s8.焊盘固化；s9.焊盘形貌修整；在步骤s3之后实施的对预处理高度的校准步骤，具体校准实施步骤如下：s51.利用高度标定机构，按照s42中的方法将预处理同轴测高传感器虚拟零位高度与预处理机构头部相同，数值计为z4；s52.高精密运动平台带动基板移动到预处理机构下方，根据s43中的计算，预处理机构带着同轴测高传感器下降到预处理预备高度；s53.此时读取预处理同轴测高传感器数值z5，校准预处理机构与待修复基板之间的距离为z5-z4；s54.调整预处理机构下降机构速度，缓慢下降高度z5-z4进行焊盘预处理。2.根据权利要求1所述的一种基于玻璃基板的焊盘修复方法，其特征在于，所述围挡结构的打印材料，其粘度50至50000pa.s。3.根据权利要求1所述的一种基于玻璃基板的焊盘修复方法，其特征在于，所述围挡结构的打印材料为耐高温打印树脂。4.根据权利要求1所述的一种基于玻璃基板的焊盘修复方法，其特征在于，步骤s3中，获取预处理高度和修复高度包括如下步骤：s31. 高度标定机构移动到测高机构下方，读取测高机构的读数，记为z0；s32. 高度标定机构移动到打印头模组下方，此时下降打印头模组至接触高度标定机构，获取打印头模组的下降距离z1，计算打印头模组到激光测高仪虚拟零位的高度距离z2，z2=z0+z1；s33. 在实施焊盘修复时，带动玻璃基板移动到测高机构下方，读取测高机构的读数，记为z3，计算z2-z3，即为打印头模组在修复作业时需要下降的高度。5.根据权利要求1所述的一种基于玻璃基板的焊盘修复方法，其特征在于，在步骤s5之前，还包括打印头清洁步骤。6.根据权利要求1所述的一种基于玻璃基板的焊盘修复方法，其特征在于，步骤s4，对焊盘预处理包括将脱落焊盘残余进行处理，并剥离出损坏残根后方的铜线路。7.一种基于玻璃基板的焊盘修复设备，其特征在于，包括基板固定模组，用于固定待修复基板；识别定位系统，用于精确定位基板焊盘损坏所处的位置；
焊盘预处理机构，用于对损坏焊盘处的清理；围挡打印机构，用于打印围挡结构；围挡固化机构，用于固化围挡结构；焊盘打印机构，用于打印修复焊盘损坏部位；浆料固化机构，用于将打印修复好的焊盘结构进行固化；焊盘形貌修整机构，用于修整已打印好的焊盘结构形貌；高度标定机构，用于确定焊盘预处理机构和浆料打印机构与高度标定机构平面的高度差值；测高机构，用于检测待修复基板的高度，配合确定焊盘预处理机构、浆料打印机构下降到对应的高度进行修复作业；高精密运动平台，用于安装基板固定模组、高度标定机构，带动这些模组移动到对应机构下方，实现高精度焊盘修复作业。8.根据权利要求7所述的一种基于玻璃基板的焊盘修复设备，其特征在于，还包括高精度激光测高装置，用于确定预处理机构与玻璃基板之间的高度关系。9.根据权利要求7所述的一种基于玻璃基板的焊盘修复设备，其特征在于，该修复设备还包括打印头清洁机构，用于在打印过程中对浆料打印头进行清洁擦拭。10.根据权利要求7所述的一种基于玻璃基板的焊盘修复设备，其特征在于，该修复设备还包括废料回吸机构，用于对焊盘预处理产生的废屑残渣进行去除。

技术总结
本发明属于半导体加工技术领域，特别的涉及一种基于玻璃基板的焊盘修复方法及修复设备，包括如下步骤：（1）、检测并定位出焊盘缺陷部位；（2）、对缺陷部位进行预处理；（3）、在缺陷部位的周围打印围挡结构，并固化；（4）、在围挡结构内打印修复浆料，固化、修整，完成焊盘修复。本发明在现有技术公开的修复方法的基础上，增加围挡结构，通过在缺陷部位打印修复浆料之前，预先打印出围挡结构，能够将修复浆料限定在固定区域内，有利于保证修复形态的稳定性，提高修复精度，适用于膜层更薄的焊盘的修复。而且，采用围挡结构后，对于大面积脱落的修复，修复功能稳定，不会出现相邻焊盘短路的情况。况。况。


技术研发人员：卢晓光 曹方义 崔芳源
受保护的技术使用者：芯体素（杭州）科技发展有限公司
技术研发日：2023.08.28
技术公布日：2023/10/7