CN102435787B - 图像传感器芯片的测试方法及其测试探针台 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种图像传感器芯片的测试方法及其测试探针台。旨在提供一种结构简单、通用性好、投入成本低、测试效率高的CIS芯片的测试方法及其对图像传感性能测试的探针台。它是被测试图像传感器的芯片是由多个芯片组合组成晶圆的状态下进行的。利用上述图像传感器芯片的测试方法所设计的探针台，包括有可前后、左右水平移动的XY平台，在XY平台上安装有可上下运动的升降台，升降台上安装有供放置晶圆并可作周向旋转的载晶盘，在载晶盘的上方通过支撑架，悬空安装有探针卡，其特征是在载晶盘下方的升降台中设置有产生光线的光源。该发明保证定位精度的同时也能减少对CIS芯片的损伤，还大大提高了测试的自动化程度和效率。

Description

图像传感器芯片的测试方法及其测试探针台
技术领域
本发明涉及一种图像传感器(CIS)芯片的测试方法以及用此测试方法制造的应用于图像传感器(CIS)芯片，对图像传感性能测试的探针台。
背景技术
探针台是半导体生产过程中用于晶圆测试的一种设备，它主要作为精密定位单元，完成晶圆测试中探针卡与晶圆的可靠接触，以及探针台与测试机的信号连接功能等，称之为中测控针台，其实现步骤如下：
1、将有多片芯片排列连接在一起的硅晶圆放置于探针台上；
2、电机控制XY向运动平台定位，使硅晶圆中待测的其中一片半导体芯片位于探针卡测试针正下方；
3、电机控制Z向升降台使晶圆抬升，使晶圆中的其中一片半导体芯片与探针卡测试针接触；
4、探针台给测试机发出开始测试的信号，测试机收到开始测试信号，开始对半导体芯片进行测试，测试完成后，测试机将测试结果返回给探针台；
5、探针台收到测试结果后，依据测试结果对半导体芯片进行处理，并保留相应数据供后道工序；
6、探针台的定位到下一待测半导体芯片，重复2-5步骤，直到整个晶圆测试完成。
这种中测探针台有良好的定位功能，并且探针台与测试机的信号连接简单，但是，不可应用于CIS芯片测试。
CIS芯片是一种图像信号处理器芯片，该芯片专为图像传感器芯片，它对接受的光线(图像)进行处理，被广泛用在扫描仪、传真机、数码摄像机、照相机中。随着CIS芯片应用市场的不断扩大，JEDEC托盘装或CHIP托盘装CIS芯片测试机应用越来越广泛，具体测试步骤如下：
待测CIS芯片装于JEDEC或CHIP托盘中，托盘装入自动上料的料仓中，取放机械手从托盘中拾取CIS芯片放置于测试治具中，光源在CIS芯片光学面打光，测试机开始对CIS芯片进行测试，测试完成后，光源关闭，取放机械手再从测试治具中拾取CIS芯片，依据测试结果对CIS芯片进行分类并放入另一托盘中，直至所有待测托盘中CIS芯片测试完成。
由于CIS芯片测试过程中，CIS芯片都是单片的被放置在托盘中，每测试一片都需重复对芯片进行拾放动作，容易损伤芯片，导致良率下降的可能，并且定位精度不好，使测试机台常出现异常处理，拾放动作需要较长的辅助时间，因此测试机的测试效率也很低。
发明内容
本发明是针对于现有的半导体制造工艺与设备不能应用于CIS芯片测试，而提供一种结构简单、通用性好、投入成本低、测试效率高的CIS芯片的测试方法及其对图像传感性能测试的探针台。
为了达到上述要求，本发明的技术方案是：图像传感器芯片的测试方法，其特征是被测试图像传感器的芯片是由多个芯片组合组成晶圆的状态下进行的。
所述的图像传感器芯片的测试方法，其特征是所述的被测试图像传感器的芯片是在电性能测试后，经封装仍以晶圆的状态下进行测试的。
利用上述图像传感器芯片的测试方法所设计的探针台，包括有可前后、左右水平移动的XY平台，在XY平台上安装有可上下运动的升降台，升降台上安装有供放置晶圆并可作周向旋转的载晶盘，在载晶盘的上方通过支撑架，悬空安装有探针卡，其特征是在载晶盘下方的升降台中设置有产生光线的光源。
所述光源设置在载晶盘下方的中心位置，且光源的轴心与探针卡的轴心重合。
所述的光源为LED阵列光源经凸镜聚焦后的光源。所述的光源相对于载晶盘设有上下移动的升降装置。
所述的光源为产生平行光线的光源。
上述方法是将被测试图像传感器的芯片在电性能测试后，晶圆封装完成后不完全切割或不切割的状态下，使CIS芯片在晶圆上保持原有排列，然后整个晶圆在探针台上完成对图像传感性能的测试，这样在保证定位精度的同时也能减少对CIS芯片的损伤，还大大提高了测试的自动化程度和效率。
附图说明
图1是多个CIS芯片以阵列排列在一起组成晶圆的立体示意图；
图2是测试CIS芯片的探针台立体示意图；
图3是升降台、载晶盘的立体放大示意图；
图4是测试CIS芯片的探针台在局部剖视状态下的光源安装示意图。
图中：1、芯片；2、晶圆；3、XY平台；4、升降台；5、载晶盘；6、支撑架；7、探针卡；8、光源；9、升降装置。
具体实施方式
下面结合附图通过实施例对本发明作详细的描述。
测试图像传感器芯片的测试方法，是被测试图像传感器的芯片是由多个芯片1组合组成晶圆2如图1所示的状态下进行的。它是在被测试图像传感器的芯片1是在电性能测试后，经封装仍以晶圆2的状态下进行测试的。
利用上述测试图像传感器芯片的测试方法所设计的探针台如图2、3、4所示，包括有可前后、左右水平移动的XY平台3，在XY平台3上安装有可上下运动的升降台4，升降台4上安装有供放置晶圆2并可作周向旋转的载晶盘5，在载晶盘5的上方设有支撑架6，支撑架6上安装有探针卡7，探针卡7与载晶盘5悬空，在载晶盘5下方的升降台4中设置有产生光线的光源8。
所述光源8设置在载晶盘4下方的中心位置，且光源8的轴心与探针卡7的轴心重合。
依据测试需要的光源8，可以为如LED阵列光源经凸镜聚焦后的光源，8所述的光源8相对于载晶盘设有上下移动的升降装置9。也可为产生平行光线的光源8。
所述探针台工作时，其实现步骤如下：
1、将有多片CIS芯片组成的晶圆2放置于探针台的载晶盘5上；
2、电机控制XY平台3作XY向运动定位，使待测晶圆2中的其中某一CIS芯片1位于探针卡7测试针正下方；
3、电机控制Z向升降台4使晶圆2抬升，使CIS芯片1上表面锡球与探针卡7测试针刚刚接触；
4、电机控制升降装置9使光源8抬升，光源8上表面凸起接触芯片1下表面光学面，并使芯片1上表面锡球与探针卡7测试针之间产生轻微的挤压力，保证锡球与测试针完全良好接触；
5、探针台给测试机发出开始测试的信号，测试机收到开始测试信号，开始对CIS芯片1进行测试，测试完成后，测试机将测试结果返回组探针台；
6、探针台收到测试结果后，依据测试结果对CIS芯片1进行处理，并保留相应数据供后道工序；
7、探针台定位到下一待测CIS芯片1位置，重复2-5步骤，直到整个晶圆2上的CIS芯片1全部测试完成后再换下一块需测试的晶圆2。
本发明所述的探针台，解决了中测探针台无法测试CIS芯片图像传感性能的问题，而提供一种优于JEDEC或CHIP托盘装CIS芯片测试机，测试效率也大大提高。

Claims (4)

1.图像传感器芯片的测试探针台，被测试图像传感器芯片是在多个芯片组合组成晶圆的状态下进行测试的，测试探针台包括有可前后、左右水平移动的XY平台，在XY平台上安装有可上下运动的升降台，升降台上安装有供放置晶圆并可作周向旋转的载晶盘，在载晶盘的上方通过支撑架，悬空安装有探针卡，其特征是在载晶盘下方的升降台中设置有产生光线的光源，所述的光源相对于载晶盘设有上下移动的升降装置，测试探针台工作时，升降装置使光源抬升，光源上表面凸起部分接触芯片下表面的光学面，并使芯片上表面锡球与探针卡测试针之间产生轻微的挤压力，保证锡球与测试针完全良好接触。
2.根据权利要求1所述图像传感器芯片的测试探针台，其特征在于所述光源设置在载晶盘下方的中心位置，且光源的轴心与探针卡的轴心重合。
3.根据权利要求1所述图像传感器芯片的测试探针台，其特征在于所述的光源为LED阵列光源经凸镜聚焦后的光源。
4.根据权利要求1所述图像传感器芯片的测试探针台，其特征在于所述的光源为产生平行光线的光源。
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