CN101861524A - 于测试插座中识别断裂管脚之方法及设备 - Google Patents

于测试插座中识别断裂管脚之方法及设备 Download PDF

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CN101861524A CN200880013102A CN200880013102A CN101861524A CN 101861524 A CN101861524 A CN 101861524A CN 200880013102 A CN200880013102 A CN 200880013102A CN 200880013102 A CN200880013102 A CN 200880013102A CN 101861524 A CN101861524 A CN 101861524A
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Abstract

本发明提供一种方法，包括：在移除待测装置(170)之后扫描测试插座(120)以产生扫描数据；将该扫描数据与参照数据做比较；根据该比较，识别出在该测试插座(120)中是否存在有至少一部分的管脚(210)。本发明另提供一种测试系统(100)，包括：测试插座(120)、扫描仪(140)与控制单元(150)。该测试插座(120)可操作以容置待测装置(170)。该扫描仪(140)可操作以在移除测试中装置(170)之后扫描该测试插座(120)来产生扫描数据。该控制单元(150)可操作以将该扫描数据与参照数据作比较，且根据该比较来识别出在该测试插座(120)中是否存在有至少一部分的管脚(210)。

Description

于测试插座中识别断裂管脚之方法及设备
技术领域
本发明系大致关于半导体装置的测试，且尤系关于于测试插座中识别断裂管脚之方法及设备。
背景技术
半导体晶粒(die)通常系大量地形成在例如硅的半导体材料之晶圆上。在晶粒从晶圆中剪切(singulate)出来后，它们可被个别封装成例如塑料或陶瓷封装件(package)。引线框架(lead frame)可支撑用于打线结合(wire bonding)与封装的晶粒，并且提供引线系统(leadsystem)给已完成的封装件。一般来说，形成在晶粒上的电路(electricalcircuitry)系耦接到该晶粒上的焊垫(bond pad)，用以帮助该电路与外界的互连(interconnection)。在打线结合与封装制程期间，每个焊垫系经由导线(wire lead)而被电连接到引线框架。电连接包括形成在焊垫上的打线结合、导线与形成在引线框架上的打线结合。包覆材料(encapsulating material)将晶粒予以保护以及绝缘，且该晶粒被安装在具有外部管脚的封装件中，该外部管脚系经由打线结合来将该晶粒上的电路互连到外界。
封装装置通常在送交给客户之前插入到自动化测试装备(automated test equipment)的插座中，用以执行各种功能和效能的测试。对封装晶粒所执行的其中一个测试范例一般被称为预烧测试(burn-in testing)。预烧测试包含为了加速当装置被组装到产品中时可能发生的早期故障(early failure)，而藉由使装置承受应力等级(stresslevel)的运作状况来使零件加速承受应力。预烧一般包含将装置的温度提高到超过正常运作状况并且电性地操练该装置。当然，可实施其它类型的测试程序以验证/建立效能等级与运作特性。
在典型的测试装置中，系利用多个插座来允许平行或连续地测试多个装置。插座系安装在依照测试程序的指示而提供各种电子信号通过的电路板上，用以实施需要的测试。待测装置(device under test；DUT)系藉由自动化处理装备(automatic handling equipment)而被插入到插座中，该自动化处理装备是将每个DUT对准到插座上并施加插入力量来将装置安置到插座中。
在插入过程期间，有可能一个或多个DUT上的管脚没被充分地对准到插座中的对应的触点孔(contact hole)来允许该管脚被适当地插入或被安置。在某些案例中，管脚可变成弯曲的、断裂的或卡入插座中。依据损坏的特定管脚和损坏的类别，装置可能通过或可能不通过功能的测试。
当装置从插座中移除时，损坏的管脚可能余留在插座中。接着，当不同的DUT被插入到插座中时，对应的管脚可能会因为触点孔塞住而无法被插入到插座中。因此在第二个DUT上的管脚本身可能会损坏。
通常，在识别到故障倾向并且执行随后的人工检查来验证插座的  功能性之前，断裂的管脚可能不会被发现。在问题开始与故障检修之间的时间耽搁期间，可能会损坏多个装置或可能危及到与该装置相关联的测试结果。
本文件的此节系要介绍可能与以下所描述和/或所请求保护之本发明的各种态样有关的各种技术态样。此节提供背景信息以帮助更容易地了解本发明的不同态样。因此，应该要了解的是，应以上述观点来阅读本文件的此节里的说明，而不是用来承认先前技术。本发明系针对克服或至少减低上述列举的一个或多个问题的影响。
发明内容
为了提供本发明的一些态样的基本了解，下面提出本发明的简化概要。此概要并非本发明的详尽综述。该概要并不是要识别本发明的重要的或关键的组件或描述本发明的范围。它唯一的目的是要以简化形式来提出一些概念，以作为稍后讨论的实施方式的前言。
本发明的一个态样系为一种方法，包括在移除待测装置之后扫描测试插座以产生扫描数据。该扫描数据系与参照数据相比较。根据该比较，识别出在该测试插座中是否存在有至少一部分的管脚。
本发明的另一个态样系为一种测试系统，包含测试插座、扫描仪和控制单元。该测试插座可操作来容置待测装置。该扫描仪可操作来在移除该待测装置之后扫描该测试插座以产生扫描数据。该控制单元可操作来比较该扫描数据与参照数据，且根据该比较，识别出在该测试插座中是否存在有至少一部分的管脚。
附图说明
以上系参照随附图式来叙述本发明，其中，相同的组件符号表示相同的组件，并且：
图1系为根据本发明的一个例示实施例的测试系统的简化方块图；
图2系为使用在图1的测试系统里的插座的俯视图；
图3系为说明光学扫描仪的图1的系统的部分图式；
图4系为说明撷取测试插座的影像的扫描仪的图1的系统的部分图式；
图5系为说明电扫描仪的图1的系统的部分图式；
图6A、图6B和图6C系说明可使用在搭配图5的电扫描仪的测试插座的各种例示触点配置；以及
图7系为根据本发明的另一例示实施例之用于识别图2的测试插座中的损坏管脚的简化流程图。
虽然本发明容许有不同的修改与替代形式，但其具体实施例已经以图式中的例子的方式来表示且在此详细地叙述。然而要了解的是，在此叙述的具体实施例并不是要限制本发明为所揭露的特定形式，相反地，意思是要涵盖所有落在如同附加的申请专利范围所定义之本发明的精神与范围内的修改、等效物与替代者。
具体实施方式
以下将叙述本发明的一个或多个具体实施例。其具体意指的是，本发明并不限于实施例与在此包含的图式，而是包含含有上述实施例的部分以及在下述申请专利范围的范围内的不同实施例的组件组合的那些实施例的修改形式。应该了解的是，在发展任何此种实际实作中，如同在任何工程或设计计画里，必须做出许多实作特定的判定来达成开发者的具体目标，例如符合系统相关与商业相关的限制，这些限制可能在随着实作的不同而有所不同。此外，应该了解的是，这样的发展努力可是复杂与耗时的，不过对那些受惠于此揭露的该技术领域具有通常知识者而言，将仍然是设计、制造与加工的惯例工作。本申请案中并无可被视为对本发明是关键或必要者，除非明确地指出是「关键性的」或「必要的」者。
本发明现在将参照随附图式来叙述。各种结构、系统和装置系仅作说明用而图式地描绘在图式中，俾利于不以熟习此技艺之人士所习知的细节来混淆本发明。不过，包含附图是用来叙述与解释本发明的例示范例。使用在此的字(word)与词组(phrase)应该被了解和理解成有与熟习此技艺之人士所了解的字与词组相一致的意义。用语(term)或词组没有特别的定义，也就是，与平常的及熟习此技艺之人士所了解的惯例的意义不同的定义的意思是意味着在此使用一致的名称或词组。到了名称或词组意思是有特别意义的程度，也就是，意义与熟习此技艺之人士所了解的不同，这样的特别定义将明确地列举在直接地与明确地提供特别定义给该名称或词组的定义方式里的详细说明中。
现在参照到图式，其中相同的组件符号对应到全文中不同视图的相似组件，且特别地参照图1，是以测试系统100的背景来描述本发明。该测试系统100包括：含有测试插座120和测试电路130的测试单元110、扫描仪140、控制单元150、和数据库160。该测试系统100容置待测装置(device under test)170于该测试插座120中，然后执行测试作业来验证作业或判定该待测装置170的效能特性。
为了简化说明与避免混淆本发明的实施例的特征，没有描绘出测试系统100的所有部件。举例来说，自动化物料操作员(automatedmaterial handler)(例如机器手臂(robot arm))典型地被用来将该待测装置170啮合在该测试插座120中。此外，测试单元110可包括多个测试插座120以允许藉由测试电路130来连续地或平行地测试多个待测装置170。一般来说，由该测试单元110所执行的测试的特定类型对于本发明的实施例的实施并不重要。熟习此技艺之人士对于可执行的测试作业与实施测试所需要测试电路130的组构是熟悉的。虽然扫描仪140和控制单元150被图标为不同的单元，但可设想将它们整合成单一单元，或者是将其中一者或二者皆可整合到测试单元110中。
该扫描仪140在待测装置170的插入之间扫描该测试插座120(例如光学地或电性地)，以识别出可能已经在插入与移开过程中从任何待测装置170分离出来且卡住在该测试插座120中的损坏管脚。借着在插入之间扫描插座，该测试系统100的处理能力并不会降低。扫描的频率可依照特定的实施例而变化。举例来说，可在待测装置170的每个插入之间扫描该测试插座120。或者，可以固定的频率完成扫描(例如每五个插入)。
扫描仪140传递扫描结果给控制单元150，该控制单元150分析扫描数据以识别出可能卡住在测试插座120里的管脚。该控制单元150可储存扫描数据在数据库160中。在一些实施例中，控制单元150可储存所有扫描结果，然而在其它的实施例中，该控制单元150只可储存与怀疑可能的损坏管脚相关联的扫描数据。
现在翻到图2，所示为测试插座120的俯视图。该测试插座120包括用来容置待测装置170的管脚的复数个开孔(opening)200。损坏的管脚210被卡住在其中一个该开孔200中。该损坏的管脚210造成测试插座120的特性相较于参照状态是改变的。扫描仪140所进行的测量帮助该控制单元150识别被改变的特性以识别出损坏的管脚210。测试插座120关于开孔200的数量与排列的特定配置可依据特定实施例和待测装置170的结构而改变。
在一些实施例中，扫描仪140是经由测试插座120的照明或影像撷取来扫描测试插座120的光学扫描仪。在其它实施例中，扫描仪140是评估该测试插座120的电子特性(例如电阻)以识别出是否存在有损坏管脚210的电扫描仪。
在图3所示的第一实施例中，扫描仪140可包括光源300(例如雷射)与侦测器310，该侦测器310可用来测量产生自光源和从测试插座120反射到侦测器310的光的特性(例如在一个或多个频率时的强度)。光源300相对于侦测器310的方向可依据特定实施例而改变。此外，光源300和侦测器310的几何位置可与图标范例不同。在图标的实施例中，光源300和侦测器310是被设置在相对于测试插座120成垂直的方位。
光学扫描数据系与参照数据相比较，以识别出可指示测试插座120里是否存在有管脚的不符之处。举例来说，测量到的扫描数据可与参照强度阈值(threshold)相比较。响应于测量到的违反预定阈值的强度(也就是，依据测试插座120和/或管脚的光学特性而朝正或是负方向时)，可识别出管脚的存在。扫描仪140可扫描整个测试插座120，或者，扫描仪140可只扫描测试插座120的一部分并将每个部分之扫描结果报告给控制单元150。
在图4所示之另一个实施例中，扫描仪140可撷取测试插座120的影像400，并将撷取到的影像400与参照影像410做比较以识别出损坏的管脚210。参照影像410可事先产生而用于测试插座120，或者参照影像410可利用已知没有损坏管脚210存在的测试插座120的一个或多个先前扫描结果来产生。借着更新参照影像410，可以克服测试系统100邻近的环境改变(例如周围光线)或由于使用而造成测试插座120的改变，因此降低可能的错误扫描结果。
可使用各种技术来比较撷取到的影像400与参照影像410。举例来说，像素或像素群组(groups of pixels)可被比较来识别损坏的管脚210的存在。在测试插座120是深色的实施例中，金属管脚将呈现为显著地较亮的像素群组。所以，响应于撷取到的影像400里的像素群组的平均色彩不同于来自参照影像410的预期平均色彩，可识别出损坏的管脚210。也可使用其它比较技术。在一些实施例中，可做像素的逐一比较且可判定各种统计数据，例如平均绝对误差(mean absolute error)、均方误差(mean squared error)、均方根误差(root mean squared error)、峰值平方误差(peak squared error)、峰值噪声比(peak signal to noiseratio)、不同的像素计数(different pixel count)等等。一个或多个差异统计数据可被比较来判定是否撷取到的影像400是充分地不同于参照影像410以显示一个或多个损坏的管脚210的存在。
在图5所示之本发明的另一个实施例中，扫描仪140可电性耦接到测试插座120以执行测试插座120的电子扫描来识别出损坏管脚210。扫描仪140可连接到或可整合到测试电路130中。扫描仪140对测试插座120执行电子测试以判定损坏管脚210的存在。用来判定损坏管脚210的存在的例示电子测试为通路测试(continuity test)或信号引入测试(signal injection test)。
现在翻到图6A至图6C的剖面图式，测试插座120可包括通常彼此不连接的触点600、610。举例来说，触点600可代表用来功能性测试待测装置170的测试触点，而触点610可为只用来识别损坏管脚210的扫描触点。
在扫描期间，扫描仪140可检查测试触点600与扫描触点610之间的连续性。或者，扫描仪140可在扫描触点610处引入信号，然后询问测试电路130以判定信号是否存在在测试触点600上。如果连续性或对于信号的响应是存在的，则很可能有损坏的管脚210卡住在开孔200内。
触点600、610的方位可依据特定实施例而改变。举例来说，触点600、610两者可都被配置在开孔200的侧壁(sidewall)上，如图6A所示。在图6B所示的另一个实施例中，一个触点600、610可被配置在开孔200的侧壁上，而另一个触点600、610可被放置在开孔200的底部。在图6C所示的又另一个实施例中，可提供两个扫描触点610、620以允许扫描独立于测试触点600而完成。在这样的实施例中，扫描仪140不需要连接到测试电路130来判定连续性或信号响应是否存在。
回到图1，扫描仪140提供扫描结果给控制单元150，该控制单元150分析扫描结果以识别损坏管脚210的存在。在光学扫描仪140的个案中，控制单元150将扫描数据与参照数据做比较，举例来说，借着比较测量到的强度与参照强度或比较撷取到的影像与参照影像来识别损坏的管脚210。在电扫描仪140的个案中，控制单元150将测量到的电子扫描数据与参照数据做比较(例如没有连续性或没有信号响应)以识别可能存在的损坏管脚210。
在识别出可能的损坏管脚210后，控制单元150可采取各种矫正动作。在一个实施例中，控制单元150可通知测试单元110该测试插座120是可疑的，然后测试单元110将防止任何额外的待测装置170被装入到测试插座120中。此动作将防止其它待测装置170由于尝试从后续的待测装置170插入管脚到测试插座120中已被占用的开孔200而被损坏。如果测试单元110装备有多个测试插座120，则剩下的插座可被用来测试待测装置170而不用中断。控制单元150可施行的另一个可能矫正动作是传送电子讯息(例如电子邮件)给工具操作者，或是激活警报或识别可能损坏的管脚210的状态指示器。控制单元150可采取的又另一个动作是传送排程要求(scheduling request)给制造设施里的维修系统(未图标)。维修系统可自动地将测试单元110自服务中移除且/或排程维修动作以检查与修理可疑的测试插座120。
控制单元150也可采取关于从先前成功扫描后所测试的待测装置170的矫正动作。所测试的最新的待测装置170可被标示为可能有缺陷的。在每个扫描间执行多个插入的实施例中，在扫描间所处理的所有待测装置170可被识别为可能有缺陷的。依据哪个待测装置170是有损坏管脚210，那些在有缺陷的待测装置170之后插入者本身可能会有弯曲或损坏的管脚。
现在翻到图7，系提供判定测试插座的可用性的方法的简化流程图。在方法方块700中，测试插座在待测装置的插入之间被扫描来产生扫描数据。在方法方块710中，扫描数据与参照数据(例如参照影像、强度阈值、电子阈值等等)相比较。在方法方块720中，根据比较来识别出是否存在有卡住在测试插座里的管脚。
上面揭露的特定实施例只是用来说明，但对受惠于以上教示内容的熟习该技艺之人士而言，明显能以不同但等效的方式来修改与实行本发明。此外，除了下面描述的申请专利范围外，在此显示的结构或设计的细节并不是用来作为限制。因此，明显的是上面揭露的具体实施例可被改变或修改且所有变化被视为在本发明的范围与精神之内。因此，在此请求的保护是如同下面提出的申请专利范围者。

Claims (10)

1.一种方法，包括：
在移除待测装置(170)之后，扫描测试插座(120)以产生扫描数据；
将该扫描数据与参照数据做比较；以及
根据该比较，识别出在该测试插座(120)中是否存在有至少一部分的管脚(210)。
2.如权利要求1所述的方法，其中，扫描该测试插座(120)还包括光学地扫描该测试插座(120)，而该参照数据包括光学阈值。
3.如权利要求1所述的方法，其中，扫描该测试插座(120)还包括获得该测试插座(120)的影像(400)，而该参照数据包括参照影像(410)。
4.如权利要求1所述的方法，其中，扫描该测试插座(120)还包括电子扫描该测试插座(120)，而该参照数据包括电子阈值。
5.一种测试系统(100)，包括：
测试插座(120)，可操作以容置待测装置(170)；
扫描仪(140)，可操作以在移除待测装置(170)之后扫描该测试插座(120)，以产生扫描数据；以及
控制单元(150)，可操作以将该扫描数据与参照数据作比较，并且根据该比较来识别该测试插座(120)中是否存在有至少一部分的管脚(210)。
6.如权利要求5所述的系统(100)，其中，该扫描仪(140)包括光学扫描仪，而该参照数据包括光学阈值。
7.如权利要求5所述的系统(100)，其中，该扫描仪(140)可操作以获得该测试插座(120)的影像(400)作为该扫描数据，而该参照数据包括该测试插座(120)的参照影像(410)。
8.如权利要求5所述的系统(100)，其中，该扫描仪(140)可操作以电子扫描该测试插座(120)，而该参照数据包括电子阈值。
9.如权利要求5所述的系统(100)，其中，该测试插座(120)包括：
开孔，用于容置待测装置(170)的管脚；
至少一个被配置在该开孔中的第一触点；以及
至少一个被配置在该开孔中的第二触点，其中，该扫描仪可操作以判定在该第一与第二触点之间是否有连续性存在，而该扫描数据包括该开孔的每个的连续性结果。
10.如权利要求5所述的系统，其中，该测试插座(120)包括：
开孔(200)，用于容置待测装置(170)的管脚；
至少一个被配置在该开孔(200)中的第一触点(600、610)；以及
至少一个被配置在该开孔(200)中的第二触点(610、620)，其中，该扫描仪(140)可操作以引入信号到该第一触点(600、610)上以及测量在该第二触点(610、620)上的响应，而该扫描数据包括该开孔(200)的每个的响应结果。
CN200880013102A 2007-04-23 2008-04-17 于测试插座中识别断裂管脚之方法及设备 Pending CN101861524A (zh)

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