CN102784761A

CN102784761A - 半封装堆叠晶片测试分类机台

Info

Publication number: CN102784761A
Application number: CN2012102089701A
Authority: CN
Inventors: 陈建名
Original assignee: Chroma ATE Suzhou Co Ltd
Current assignee: Chroma ATE Suzhou Co Ltd
Priority date: 2012-06-25
Filing date: 2012-06-25
Publication date: 2012-11-21

Abstract

一种半封装堆叠晶片测试分类机台，其中该检测机压接机构设置于半封装堆叠晶片测试分类机台上，并能够用于测试置放在测试座的表面具有接点的半封装堆叠晶片，而该压接机构设有一可由驱动源驱动升降的下压杆，于该下压杆头端设有一内设有检测晶片的下压治具组，该下压治具组自该检测晶片处电性导接并向测试座方向延伸出多个测试探点，因此当待测半封装堆叠晶片移载至测试座后，该下压杆能够作动进行压迫使该下压治具组的多个测试探针迫紧抵触于该测试座的待测半封装堆叠晶片的接点，该测试座设置于一实体板上，该实体板电性相接于该机台，供该待测半封装堆叠晶片放置于测试座内进行测试。

Description

半封装堆叠晶片测试分类机台

技术领域

本发明关于一种半封装堆叠晶片测试分类机台，特别是指一种在下压杆的下压治具内部设置检测晶片，透过该检测晶片对逐一更替的待测半封装堆叠晶片进行测试。

背景技术

由于现今智慧型手机、行动计算产品及各种消费型产品的携带型电子产品皆追求以最低成本在有限占据面积及最小厚度及重量下的较高半导体功能性及效能；故有厂商针对单独半导体晶片的整合进行研发，并发展出了藉由堆叠晶片或藉由堆叠晶粒封装而形成一堆叠多封装总成；

而堆叠多封装总成一般分成两类，一种为Package-on-Package(PoP)，另一种为Package-in-Package(PiP)。以PoP总成结构来讲，目前业界在1cm²的单一晶片上遍布百余个接点，一般在两层结构下则包含了第一封装(顶部封装)及第二封装(底部封装)，而第一封装(顶部封装)堆叠于第二封装(底部封装)上，每一个封装表面都具有百余微小接点(锡球)以供焊接，最终透过精密焊接技术将第一封装与第二封装彼此之间的接点进行相连接。而目前均藉由人工方式对各待测晶片进行逐一目测、手动测试。在堆叠晶片封装中，顶部晶片与底部晶片相互堆叠整合时，必须要进行最终测试良率的测试程序，因此在习知堆叠晶片封装中，则必须以手动方式将个别的顶部晶片置放堆叠于个别的底部晶片之上，再将测试臂下压抵触于已堆叠于底部晶片上的顶部晶片的表面，以进行系统测试；但，一旦测试结果发生低良率或连续性错误发生时，将难以辨别是顶部晶片或底部晶片的问题，若无法辨别，寻求其他解决途径将造成处理步骤复杂化。

因此，若是于半封装堆叠晶片测试分类机台的下压杆头端结合检测晶片，并且检测晶片系为恒久正常的顶部晶片或具有相同效果，进行一完整的堆叠晶片的检测；藉此于堆叠晶片封装前，能够先将底部晶片分类，将能够提高堆叠晶片的良率，并可节省人力成本，如此应为一最佳解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种设置于半封装堆叠晶片测试分类机台，且机构简单，操作方便，能够藉由下压杆进行设置于实体板上半封装堆叠晶片测试，达成封装前的分类，还可提高堆叠晶片的良率。

为实现上述目的，本发明公开了一种半封装堆叠晶片测试分类机台，用以与至少一测试座搭配以形成至少一个供待测半封装堆叠晶片插置的测试区，其特征在于包含：

一供料匣，设于该机台上，用以容纳至少一承置有半封装堆叠晶片的料盘；

一测试装置，设于该机台上，前端连结一个内部具有一检测晶片的测试治具，自该检测晶片处电性导接并向该测试座方向延伸出多个测试探点；

一良品收料匣，设于该机台上，并设有一料盘盛装完测为良品的半封装堆叠晶片；

一次级品收料匣，设于该机台上，并设有一料盘收置次级品的半封装堆叠晶片；

至少一移载装置，设于该机台上，并于该供料匣、测试装置及良品收料匣间取放移载待测/完测的半封装堆叠晶片；以及

其中，该测试座设置于一实体板上，该实体板电性相接于该机台，供该待测半封装堆叠晶片放置于该测试座内进行测试。

其中，该机台上设置有一组的影像撷取装置，用以辨识该待测半封装堆叠晶片的外观。

其中，更包含至少一个于机台的前端设有供承置空料盘的空匣。

其中，该移载装置包含一具有前端取放器及后端取放器的取放器模组及一转运平台。

其中，该实体板电性相接于该机台，并设定一组通讯协定于实体板与机台间，测试机台透过该组通讯协定逐一记载每一个待测物的测试结果。

还公开了一种半封装堆叠晶片测试分类机台，用以与至少两个测试装置与一测试座搭配形成供待测半封装堆叠晶片插置的测试区，包含：

至少两个测试装置，分别设于该测试区的两侧，该测试装置的前端连结内部具有一检测晶片的测试治具，自该检测晶片处电性导接并向该测试座方向延伸出多个测试探点；

至少两组Y-Z轴向位移机构，分别设于该测试区的两侧，该Y-Z轴向位移机构用以将该测试装置能够以Y方向及Z方向作动于该测试区的间；

一次级品收料匣，设于该机台上，并设有料盘收置次级品的半封装堆叠晶片；以及

至少一组移载装置，设于该机台上，并于该供料匣、测试装置及良品收料匣间取放移载待测/完测的半封装堆叠晶片。

其中，该组移载装置包含至少两个X-Y取料机构、两个移载车及两个滑轨，该两个移载车及两个滑轨分别设于该测试区的两侧。

通过上述结构，本发明的半封装堆叠晶片测试分类机台更具备下列效果：

1.本发明让半封装堆叠晶片透过测试治具内部的检测晶片与实体板上的测试座相接形成一测试回路，进行测试。

2.本发明能够于堆叠晶片封装前对半堆叠晶片先以以影像分析将有外观问题的晶片排除，以提高堆叠晶片的良率。

附图说明

图1：为本发明半封装堆叠晶片测试分类机台的压接机构图；

图2A至图2J：为本发明半封装堆叠晶片测试分类机台的第一实施测试运作示意图；以及

图3为本发明半封装堆叠晶片测试分类机台的的第二实施部份架构示意图。

具体实施方式

有关于本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。

请参阅图1及图2A，为本发明的压接机构图及测试第一实施例图，由图中可知，该本发明的半封装堆叠晶片测试分类机台，用以与至少一测试座搭配以形成至少一个可供待测半封装堆叠晶片91插置的第二测试区7，如图2A所示，半封装堆叠晶片测试分类机台包含一设于该机台上的供料匣1、测试装置70、良品收料匣81、次级品收料匣82以及移载装置(至少包含有一前端取放器3)，其中供料匣1用以容纳至少一承置有待测半封装堆叠晶片91的料盘11，而良品收料匣81设有料盘811盛装完测为良品的完测半封装堆叠晶片92，且次级品收料匣82设有料盘821收置次级品的半封装堆叠晶片93，另外，除了供料匣1、良品收料匣81及次级品收料匣82之外，更有至少一个于机台的前端设有可供承置空料盘94的空匣2；而移载装置包含一前端取放器3及一转运平台5，并可于供料匣1、测试装置70及良品收料匣81间取放移载待测/完测的半封装堆叠晶片91、92。所述移载装置除了前端取放器3之外，另外可视客制化需求设置另一组后端取放器配合待测物的输入输出时间；于本实施例中后端取放器为非必要性的设置。

测试装置70包括一组压接机构，而压接机构设有一可由驱动源驱动升降的下压杆71，下压杆71前端连结一个可拾取待测物件的治具，而所述的治具为一内部设有检测晶片721的下压治具组72，且该下压治具组72自检测晶片721处电性导接并向测试座731的方向延伸出多个测试探点，或以伸缩式探针取代；因此当下压杆71进行压迫使下压治具组72的多个测试探点迫紧抵触于测试座731上的待测半封装堆叠晶片91的接点时，将使该下压治具组72内部的检测晶片721、待测半封装堆叠晶片91及测试座731电性相接形成一测试回路；且该测试座设置于一实体板73上(所谓实体板即为业界所称公板)，透过实体板可以让待测物进行实境测试，该实体板73电性相接于该机台，故测试结果均可以透过预先设定一组通讯协定(如：串列通讯、RS232、TTL等)于实体板与机台间，让测试机台透过该组通讯协定逐一记载每一个待测物的测试结果，并且依据每一个待测物的测试结果进行分类。

本发明主要用于半导体自动化测试机台，因此在此提供从进料、测试到出料的测试运作示意图，如图2A至图2J所示。请先参阅图2A及图2B，该待测半封装堆叠晶片91要与检测晶片721进行测试前，如前端取放器3将待测半封装堆叠晶片91由供料匣1移至于第一测试区4，第一测试区4可设置至少一组的影像撷取装置41，用以辨识待测半封装堆叠晶片91的外观、接点等，通过前端取放器3在移载时间之内，以该组影像撷取装置41对待测物底面取像，透过前期比对确认是否进行下一阶段的测试。于本实施例中，影像撷取装置41的位置以设置在待测物的下方、并拍摄待测物底面的位置较佳；也可视需求增设一组设置在待测物上方取像角度较佳位置的影像撷取装置。目前在待测半封装堆叠晶片91上的接点多达数百点，透过第一测试区4可以排除部分有问题的待测物。

续之，当进行初步分析后，如图2C至图2F所示，该前端取放器3将待测半封装堆叠晶片91移载至该转运平台5的承载座52上，透过转运平台5移动至测试机台后端的区域运载的待测半封装堆叠晶片91由下压治具组72吸附后直接下压至第二测试区7的测试座731上，而测试座731设于一实体板73上。

如图2F所示，该第二测试区7的下压杆71向下垂直方向作动进行压迫，该下压治具组72的多个测试探点迫紧抵触于该测试座731上的待测半封装堆叠晶片91的电性接点，并于测试时使该下压治具组72内部的该检测晶片721、待测半封装堆叠晶片91及测试座731电性相接形成一测试回路，随即开始进行实境测试。

测试完毕，如图2G至图2J所示，该下压杆71上升，该完测半封装堆叠晶片92移至该转运平台5上的另一个承载座51上，而该转运平台5能够再将完测半封装堆叠晶片91移载至该机台前端的区域，使该前端取放器3由该转运平台5上将完测半封装堆叠晶片92移至该良品收料匣81；倘若完测半封装堆叠晶片92品质未达到标准，则将完测半封装堆叠晶片91移动至该次级品收料匣。

本发明的第二较佳实施例应用于两个测试装置102，103以及一个测试座101搭配形成的测试区10，该两个测试装置102，103前端均连结内部具有一检测晶片的下压治具组，同样向测试座101方向延伸出多个测试探点。如图3所示，进料区140及测试后分类出料区150的配置、测试区与实体板的连接均大同小异，主要与第一实施例不同之处在于测试区10的侧方分别增设了一组Y-Z轴向位移机构，其各自又有第一移载车111、第二移载车112搭配，使运送测试待测物95呈现不一样的流程。

于一具体实施动作上，首先，X-Y取料机构130自进料区140吸取待测物95后，将待测物95放置于第一移载车111(或第二移载车112亦同)，该第一移载车111透过滑轨120滑移至第一测试装置102下方，由第一测试装置102吸附待测物95后，透过Y-Z轴向位移机构带动，第一测试装置102先朝Y轴移位、同时间或些微差距的时间再以Z轴方向垂直向下，将待测物95迫紧于测试区10上的测试座101；此时第二测试装置103将会自第二移载车112(或第一移载车111亦同)处吸附另一待测物95，等待第一次测试装置102上的待测物95测试完毕后，待测物95会回放置第一移载车111而由X-Y取料机构130进行出料分类，同一时间第二测试装置103也将透过Y-Z轴向位移机构带动先朝Y轴移位、同时间或些微差距的时间再以Z轴方向垂直向下，将另一待测物95迫紧于测试区10上的测试座101。如此第一测试装置102、第二测试装置103以快速轮替、分工进行的方式取放待测物95于测试区10内、外，同样可以达成逐一对待测物进行测试及分类工作。于实务上，第一测试装置102及第二测试装置103所吸附的待测物95可视吸嘴设计变化规格或数量等，皆为熟悉本项技艺人士所易于构思。

本发明所提供的一种半封装堆叠晶片测试分类机台，与其他习用技术相互比较时，更具备下列优点：

藉由以上较佳具体实施例的详述，希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的专利范围的范畴内。

Claims

1.一种半封装堆叠晶片测试分类机台，用以与至少一测试座搭配以形成至少一个供待测半封装堆叠晶片插置的测试区，其特征在于包含：

2.如权利要求1所述的半封装堆叠晶片测试分类机台，其特征在于，该机台上设置有一组的影像撷取装置，用以辨识该待测半封装堆叠晶片的外观。

3.如权利要求1所述的半封装堆叠晶片测试分类机台，其特征在于，更包含至少一个于机台的前端设有供承置空料盘的空匣。

4.如权利要求1所述的半封装堆叠晶片测试分类机台，其特征在于，该移载装置包含一具有前端取放器及后端取放器的取放器模组及一转运平台。

5.如权利要求1所述的半封装堆叠晶片测试分类机台，其特征在于，该实体板电性相接于该机台，并设定一组通讯协定于实体板与机台间，测试机台透过该组通讯协定逐一记载每一个待测物的测试结果。

6.一种半封装堆叠晶片测试分类机台，用以与至少两个测试装置与一测试座搭配形成供待测半封装堆叠晶片插置的测试区，包含：

至少两组Y-Z轴向位移机构，分别设于该测试区的两侧，该Y-Z轴向位移机构用以将该测试装置能够以Y方向及Z方向作动于该测试区之间；

7.如权利要求6所述的半封装堆叠晶片测试分类机台，其特征在于，该组移载装置包含至少两个X-Y取料机构、两个移载车及两个滑轨，该两个移载车及两个滑轨分别设于该测试区的两侧。

8.如权利要求6或第7所述的半封装堆叠晶片测试分类机台，其特征在于，该测试座设置于一实体板上，该实体板电性相接于该机台，供该待测半封装堆叠晶片放置于该测试座内进行测试。