CN108242409A - 在惰性气体中进行的集成电路器件测试 - Google Patents

在惰性气体中进行的集成电路器件测试 Download PDF

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Abstract

本发明公开了在惰性气体中进行的集成电路器件测试。一种系统包括惰性气体供应、浸泡室、测试室、转移区和加热器。该浸泡室使集成电路（IC）器件在测试之前浸泡在惰性气体中。该测试室包括接触引脚以用来通过使该测试引脚接触IC器件的引线而在惰性气体中测试IC器件。该转移区用以将IC器件从浸泡室转移至测试室。该加热器加热供应给浸泡室和测试室的惰性气体。

Description

在惰性气体中进行的集成电路器件测试
技术领域
本发明涉及在惰性气体中进行的集成电路器件测试。
背景技术
在集成电路（IC）器件的测试中，测试仪和IC器件之间的电气接触对于测试合格率是关键的。好的单元可能仅仅由于测试仪的测试引脚和IC器件的引线之间的高接触电阻而在测试期间不合格。当单元最初不合格时，该单元通常被重新测试以避免假故障。然而，重新测试要求更高的设备容量，增加引脚材料成本，并且增加人工成本。一次通过测试合格率方面的提高等同于生产率提高或测试成本降低。
由于这些和其他原因，存在对本发明的需要。
发明内容
一种系统的一个示例包括惰性气体供应、浸泡室、测试室、转移区和加热器。该浸泡室使集成电路（IC）器件在测试之前浸泡在惰性气体中。该测试室包括接触引脚以用来通过使该接触引脚接触IC器件的引线而在惰性气体中测试该IC器件。该转移区用来将IC器件从浸泡室转移至测试室。该加热器加热供应给浸泡室和测试室的惰性气体。
附图说明
图1图示集成电路（IC）器件测试系统的一个示例。
图2图示IC器件测试系统的另一示例。
图3是图示基于IC器件测试系统中的N2的纯度的IC器件的引线上的SnO的原子百分率和Sn的原子百分率的一个示例的图表。
图4是图示用于测试IC器件的方法的一个示例的流程图。
具体实施方式
在下面的详细描述中，参考附图，所述附图形成本文中的一部分且在其中通过图示示出在其中可实践本公开的特定示例。应理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以利用其他示例并且可以做出结构或逻辑改变。因此，不应以限制性意义理解下面的详细描述，并且由所附权利要求限定本公开的范围。
应理解，本文中描述的各种示例的特征可以彼此组合，除非另外特别地指出。
氧化层在集成电路（IC）器件的引线上的存在可能在测试期间导致高接触电阻。引线上的锡（Sn）镀层可能在测试之前变得被氧化而形成氧化锡（SnO）。可以在热空气体中测试IC器件，这增加氧化。因此，如本文中描述的，在测试之前和在测试期间引入处于高纯度和高温度的惰性气体以降低氧化并且防止IC器件的引线上的进一步氧化。通过减少氧化层，减小了测试期间的接触电阻，由此提高了一次通过测试合格率并且降低了测试成本。
图1图示IC器件测试系统100的一个示例。IC器件测试系统100包括浸泡室102、转移区104、测试室106、加热器112、阀114、压缩干燥空气（CDA）供应116、和惰性气体供应118。测试室106包括测试仪，所述测试仪包括具有接触引脚110的插口108。阀114将CDA或惰性气体传递至测试室106。在一个示例中，朝向测试仪的插口108引导CDA或惰性气体。如由箭头124所指示的，CDA或惰性气体然后传递通过转移区104到浸泡室102中。在一个示例中，提供处于3巴且处于环境温度（例如近似25℃）的CDA供应116。还可以提供处于3巴且处于环境温度的惰性气体供应118。CDA或惰性气体通过阀114的流速可以在175 L/min和225 L/min的范围内。可以从喷雾器、推进变压吸收器（APSA）或另一适当源来供应惰性气体供应118。
为了准备测试IC器件120，阀114将惰性气体传递至测试室106。该惰性气体被加热器112加热以便将加热的惰性气体提供给测试室106、转移区104和浸泡室102。在一个示例中，加热器112将惰性气体加热到至少125℃（例如150℃）的温度。该惰性气体可以是具有至少99.9%的纯度的氮气（N2）或另一适当惰性气体。可以通过控制阀114将浸泡室102、转移区104和测试室106维持在正压强下，诸如大于2巴的压强。在一个示例中，阀114可以响应于浸泡室102、转移区104和测试室106内的压强降至低于2巴，而从向浸泡室102、转移区104和测试室106供应惰性气体切换成供应CDA。
在测试IC器件120之前，将IC器件120浸泡在浸泡室102中的惰性气体中。在一个示例中，在测试IC器件120之前将IC器件120浸泡在惰性气体中达至少90秒。在将IC器件120浸泡在浸泡室102中之后，如由箭头122所指示的那样通过转移区104将IC器件120转移至测试室106。然后通过使接触引脚110接触IC器件120的引线121来在测试室106中的惰性气体中测试IC器件120。通过将IC器件120浸泡在浸泡室102中的惰性气体中然后在测试室106中的惰性气体中测试IC器件120，减少了IC器件120的引线121上的氧化层并且防止了进一步的氧化，由此减小在测试期间接触引脚110和引线121之间的接触电阻。
图2图示IC器件测试系统200的另一示例。IC器件测试系统200包括浸泡室202、第一加热器212a、第一气体供应阀214a、第一N2气体供应218a、第一气体出口闸门226a、转移区204、测试室206、第二加热器212b、第二气体供应阀214b、第二N2气体供应218b和第二气体出口闸门226b。测试室206包括插口，该插口包括接触引脚210。第一气体供应阀214a控制从N2气体供应218a到浸泡室202中的N2气体流动。第二气体供应阀214b控制从N2气体供应218b到测试室206中的N2气体流动。在一个示例中，朝向测试仪的接触引脚210引导N2气体。可以提供处于3巴且处于环境温度的N2气体供应218a和N2气体供应218b。通过每个阀214a和214b的N2气体的流速可以在175 L/min和225 L/min的范围内。可以从喷雾器、APSA或另一适当源来供应N2气体供应218a和218b。
为了准备测试IC器件220，第一气体供应阀214a将N2气体传递至浸泡室202。该N2气体被加热器212a加热以便将加热的N2气体提供给浸泡室202。第二气体供应阀214b将N2气体传递至测试室206。该N2气体被加热器212b加热以便将加热的N2气体提供给测试室206。在一个示例中，加热器212a和212b将N2气体加热到至少125℃（例如150℃）的温度。该N2气体可以具有至少99.9%的纯度。可以通过控制第一气体供应阀214a和第二气体供应阀214b将浸泡室202、转移区204和测试室206维持在正压强（诸如大于2巴的压强）下。环绕浸泡室202、转移区204和测试室206的外侧的气氛201可以是约1巴并且由约78%的N2组成。
第一气体出口闸门226a被用来控制N2气体消耗（即，从浸泡室202中的N2气体流出）并且维持浸泡室202内的N2气体的纯度。第一气体出口闸门226a是常闭的，除了当要被测试的IC器件220通过该闸门被传递到浸泡室202中时之外。第二气体出口闸门226b也被用来控制N2气体消耗（即，从测试室206中的N2气体流出）并且维持测试室206内的N2气体的纯度。第二气体出口闸门226b是常闭的，除了当已经被测试的IC器件220通过该闸门从测试室206中传递出来。在一个示例中，响应于第一气体出口闸门226a和/或第二气体出口闸门226b被打开达预定义时段，第一气体供应阀214a和/或第二气体供应阀214b可以被闭合以减少N2气体消耗。响应于第一气体出口闸门226a和/或第二气体出口闸门226b被打开达预定义时段和/或响应于第一气体供应阀214a和/或第二气体供应阀214b被闭合，也可以停止测试。
在测试IC器件220之前，将IC器件220浸泡在浸泡室202中的N2气体中。在一个示例中，在测试IC器件220之前，将IC器件220浸泡在N2气体中达至少90秒。在将IC器件220浸泡在浸泡室202中之后，如由箭头222所指示的那样通过转移区204将IC器件220转移至测试室206。然后通过使接触引脚210接触IC器件220的引线221来在测试室206中的N2气体中测试IC器件220。通过将IC器件220浸泡在浸泡室202中的N2气体中然后在测试室206中的N2气体中测试IC器件220，减少了IC器件220的引线221上的氧化层并且防止进一步的氧化，由此减小了在测试期间接触引脚210和引线221之间的接触电阻。
图3是图示基于IC器件测试系统中的N2的纯度的IC器件的引线上的SnO的原子百分率和Sn的原子百分率的一个示例的图表300，所述IC器件测试系统诸如先前参考图1描述和说明的IC器件测试系统100或先前参考图2描述和说明的IC器件测试系统200。图表300包括如在302处指示的以百分数计的N2纯度、如在304处指示的SnO的原子百分率和如在306处指示的Sn的原子百分率。
线308表示基于浸泡室和测试室中的N2的纯度的在测试期间IC器件的镀Sn引线上的SnO的原子百分率。线310表示基于浸泡室和测试室中的N2的纯度的在测试期间IC器件的镀Sn引线上的Sn的原子百分率。为了比较，线312指示当在浸泡室和测试室中代替N2而使用CDA时在测试期间IC器件的镀Sn引线上的SnO的原子百分率。线314指示当在浸泡室和测试室中代替N2而使用CDA时在测试期间IC器件的镀Sn引线上的Sn的原子百分率。如由图表300中的箭头316所指示的，与使用CDA相比，在浸泡室和测试室中使用处于至少99.9%的纯度且处于大于125℃的温度的N2气体在SnO的减少方面提供约20%的改进。
图4是图示用于测试IC器件的方法400的一个示例的流程图。在402处，方法400包括向浸泡室和测试室供应氮气。在一个示例中，供应氮气包括供应具有大于99.9%的纯度的氮气。可以供应氮气来维持浸泡室和测试室内的正压强。在404处，方法400包括加热供应给浸泡室和测试室的氮气。在一个示例中，加热氮气包括将氮气加热到大于125℃的温度。在406处，方法400包括将IC器件传递到浸泡室中。
在408处，方法400包括将IC器件浸泡在浸泡室内的氮气中达预定义时段。在一个示例中，浸泡IC器件包括将IC器件浸泡在氮气中达多于90秒。在410处，方法400包括将IC器件转移至测试室。在412处，方法400包括通过将接触引脚施加于IC器件的引线来在测试室内的氮气中测试IC器件。在414处，方法400包括将IC器件从测试室中传递出来。
方法400可以进一步包括响应于气体出口闸门被打开达预定义时段而停止氮气到浸泡室和测试室的供应。响应于停止氮气到浸泡室和测试室的供应，可以停止IC器件的测试。响应于气体出口闸门被打开达预定义时段，也可以停止IC器件的测试。此外，方法400可以进一步包括：响应于浸泡室和测试室内的压强降至低于2巴而停止IC器件的测试。
尽管已经在本文中说明和描述了特定示例，但是在不脱离本公开的范围的情况下，各种备选和/或等同的实施方式可以代替所示出和描述的特定示例。意图使本申请覆盖本文中讨论的特定示例的任何修改或变化。因此，意图本公开仅由权利要求以及其等同物来限制。

Claims (20)

1.一种系统，包括：
惰性气体供应；
浸泡室，其用以使集成电路（IC）器件在测试之前浸泡在惰性气体中；
测试室，其包括接触引脚以用来通过使该接触引脚接触IC器件的引线而在惰性气体中测试IC器件；
转移区，其用以将IC器件从浸泡室转移至测试室；以及
加热器，其用以加热供应给浸泡室和测试室的惰性气体。
2.根据权利要求1所述的系统，其中该惰性气体包括具有至少99.9%的纯度的氮气。
3.根据权利要求1所述的系统，其中该加热器将惰性气体加热到至少125℃。
4.根据权利要求1所述的系统，其中该浸泡室和测试室被维持在大于2巴的压强下。
5.根据权利要求4所述的系统，进一步包括：
阀，其用以控制惰性气体到浸泡室和测试室中的流动。
6.根据权利要求1所述系统，其中该浸泡室使IC器件在测试之前浸泡在惰性气体中达至少90秒。
7.根据权利要求1所述的系统，进一步包括：
气体出口闸门，其用以控制惰性气体从浸泡室和测试室中的流出。
8.一种系统，其包括：
第一气体供应阀，其用以控制到浸泡室中的氮气流动，该浸泡室用以使集成电路（IC）器件在测试之前浸泡在氮气中；
第二气体供应阀，其用以控制到测试室中的氮气流动，该测试室包括接触引脚以用来通过使该接触引脚接触IC器件的引线而在氮气中测试IC器件；
转移区，其用以将IC器件从浸泡室转移至测试室；
第一加热器，其用以加热供应给浸泡室的氮气；以及
第二加热器，其用以加热供应给测试室的氮气。
9.根据权利要求8所述的系统，进一步包括：
第一气体出口闸门，其用以控制从浸泡室中的氮气流出；以及
第二气体出口闸门，其用以控制从测试室中的氮气流出。
10.根据权利要求8所述的系统，其中该第一气体供应阀和第二气体供应阀被控制以将浸泡室、测试室和转移区内的压强维持到至少2巴。
11.根据权利要求8所述的系统，其中所述氮气具有至少99.9%的纯度，
其中所述第一加热器将供应给浸泡室的氮气加热到至少125℃，以及
其中所述第二加热器将供应给测试室的氮气加热到至少125℃。
12.一种用于测试集成电路（IC）器件的方法，该方法包括：
将氮气供应给浸泡室和测试室；
加热供应给浸泡室和测试室的氮气；
将IC器件传递至浸泡室中；
将IC器件浸泡在浸泡室内的氮气中达预定义时段；
将IC器件转移至测试室；
通过将接触引脚施加于IC器件的引线来在测试室内的氮气中测试IC器件；以及
将IC器件从测试室中传递出来。
13.根据权利要求12所述的方法，其中供应氮气包括供应具有大于99.9%的纯度的氮气。
14.根据权利要求12所述的方法，其中供应氮气包括供应氮气以维持浸泡室和测试室内的正压强。
15.根据权利要求12所述的方法，其中加热氮气包括将氮气加热到大于125℃的温度。
16.根据权利要求12所述的方法，其中浸泡IC器件包括将IC器件浸泡在氮气中达大于90秒。
17.根据权利要求12所述的方法，进一步包括：
响应于气体出口闸门被打开达预定义时段而停止氮气到浸泡室和测试室的供应。
18.根据权利要求17所述的方法，进一步包括：
响应于停止氮气到浸泡室和测试室的供应而停止IC器件的测试。
19.根据权利要求12所述的方法，进一步包括：
响应于气体出口闸门被打开达预定义时段而停止IC器件的测试。
20.根据权利要求12所述的方法，进一步包括：
响应于浸泡室和测试室内的压强降至低于2巴而停止IC器件的测试。
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