CN111006616A - 一种用于物联网半导体设备的测试装置及其测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于物联网半导体设备的测试装置及其测试方法,属于半导体设备检测技术领域,一种用于物联网半导体设备的测试装置,包括测试主机,测试主机上设置有控制面板,测试主机的下端固定连接有底座,测试主机的内部安装有主控板,底座的上侧设有一对相互平行的夹板,夹板位于测试主机的一侧,底座的上端开凿有主滑槽,夹板的下端滑动连接于主滑槽的内部,本发明通过将多个半导体设备叠放在一起组成半导体设备组,再通过激光成像技术对半导体设备组进行扫描成像,实现一次性对多个半导体设备表面平整度进行检测,可以快速准确地一次性检测出多个不符合要求的半导体设备,大大提高了半导体设备的检测效率。
Description
技术领域
本发明涉及半导体设备检测技术领域,更具体地说,涉及一种用于物联网半导体设备的测试装置及其测试方法。
背景技术
半导体是指一种导电性可控,范围从绝缘体到导体之间的材料,半导体常温下导电性能介于导体与绝缘体之间。半导体在集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明应用、大功率电源转换等领域应用。如二极管就是采用半导体制作的器件。无论从科技或是经济发展的角度来看,半导体的重要性都是非常巨大的。今日大部分的电子产品,如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关连。常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等,而硅更是各种半导体材料中,在商业应用上最具有影响力的一种。
半导体器件生产中,从半导体单晶片到制成最终成品,须经历数十甚至上百道工序。为了确保产品性能合格、稳定可靠,并有高的成品率,根据各种产品的生产情况,对所有工艺步骤都要有严格的具体要求。因而,在生产过程中必须建立相应的系统和精确的监控措施,首先要从半导体工艺检测着手。
半导体工艺检测其中包括的一项是几何尺寸与表面形貌的检测:如半导体晶片、外延层、介质膜、金属膜,以及多晶硅膜等的厚度,杂质扩散层和离子注入层以及腐蚀沟槽等的深度,双极型晶体管的基区宽度,半导体晶片的直径、平整度、光洁度、表面污染、伤痕等。
现有技术中常用激光传感技术对半导体设备表面平整度进行检测,但都是采用逐一检测的方式,即逐一对单个的半导体设备表面进行检测,耗时长,检测效率低。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题,本发明的目的在于提供一种用于物联网半导体设备的测试装置及其测试方法,它通过将多个半导体设备叠放在一起组成半导体设备组,再通过激光成像技术对半导体设备组进行扫描成像,实现一次性对多个半导体设备表面平整度进行检测,可以快速准确地一次性检测出多个不符合要求的半导体设备,大大提高了半导体设备的检测效率。
2.技术方案
为解决上述问题,本发明采用如下的技术方案。
一种用于物联网半导体设备的测试装置,包括测试主机,所述测试主机上设置有控制面板,所述测试主机的下端固定连接有底座,所述测试主机的内部安装有主控板,所述底座的上侧设有一对相互平行的夹板,所述夹板位于测试主机的一侧,所述底座的上端开凿有主滑槽,所述夹板的下端滑动连接于主滑槽的内部,所述底座的上端固定连接有垫板,所述垫板位于主滑槽的正上侧,所述夹板上开凿有矩形孔,所述垫板位于矩形孔的内部,所述夹板通过矩形孔滑动连接于垫板的外侧,一对所述夹板之间固定连接有多个均匀分布的拉伸弹簧,所述拉伸弹簧位于主滑槽的内部,所述测试主机靠近夹板的一端固定连接有导轨,所述导轨的外端滑动连接有电动滑块,所述电动滑块靠近夹板的一端固定连接有激光发射器,所述底座的上侧还设有压合机构,所述压合机构、电动滑块和激光发射器均与主控板电性连接,本发明通过将多个半导体设备叠放在一起组成半导体设备组,再通过激光成像技术对半导体设备组进行扫描成像,实现一次性对多个半导体设备表面平整度进行检测,可以快速准确地一次性检测出多个不符合要求的半导体设备,大大提高了半导体设备的检测效率。
进一步的,所述夹板的下侧设有多个均匀分布的滚珠,所述夹板的下端开凿有多个滚槽,所述滚珠转动连接于滚槽的内部,所述主滑槽的内底面开凿有多个副滑槽,所述滚珠的下端滑动连接于副滑槽的内部,通过滚珠和副滑槽的配合使用,可使夹板轻松且稳定地在主滑槽滑动。
进一步的,所述压合机构包括固定连接于测试主机上的固定杆,所述固定杆位于导轨的上侧,所述固定杆的下端固定连接有液压缸,所述液压缸的下端固定连接有压板,通过液压缸控制压板的位置,实现对半导体设备组的压合,使多个半导体设备之间更加贴合稳定,使检测结果更加准确。
进一步的,所述压板的下端固定连接有压力传感器,所述压力传感器和液压缸均与主控板电性连接,在压合时,压力传感器与半导体设备接触受到挤压力,当压力传感器受到的压力到达一定值时,压力传感器将数据信息传输至主控板,主控板关闭液压缸,停止压板的移动,通过压力传感器可以准确控制压板对半导体设备的压合力度,不易对半导体设备造成损伤。
进一步的,所述底座的上侧还设有反射板,所述夹板上开凿有长孔,所述长孔位于垫板的一侧,所述反射板与长孔相匹配,反射板用于反射激光,当相邻两个半导体设备之间平整度差距较大时,激光束穿过两个半导体设备之间的间隙,通过反射板可以实现反射,使成像画面更加完整。
进一步的,一对所述夹板相互靠近的一端均固定连接有定位板,所述定位板位于垫板的另一侧,定位板方便使半导体设备在叠放时可以平整对齐。
进一步的,一对所述夹板相互靠近的一端均固定连接有橡胶垫,所述橡胶垫位于定位板和长孔之间,橡胶垫具有缓冲作用,减少夹板对半导体设备的挤压损伤。
一种用于物联网半导体设备的测试装置的测试方法,包括以下步骤:
S1、本领域技术人员将待检测的同一型号的多个半导体设备依次上下叠放在垫板上端,并使其夹在一对夹板之间,在拉伸弹簧的弹力下一对夹板将叠放在一起的半导体设备组夹紧,然后将反射板插入一对长孔中;
S2、操作测试主机上的控制面板,通过主控板启动液压缸,带动压板向下移动压合在半导体设备组的上端,主控板根据压力传感器感受到的压力大小控制液压缸的关闭;
S3、通过控制面板启动电动滑块和激光发射器,电动滑块带动激光发射器上下移动,激光发射器发生激光束扫描半导体设备组,同时在控制面板上进行成像。
3.有益效果
相比于现有技术,本发明的优点在于:
(1)本方案通过将多个半导体设备叠放在一起组成半导体设备组,再通过激光成像技术对半导体设备组进行扫描成像,实现一次性对多个半导体设备表面平整度进行检测,可以快速准确地一次性检测出多个不符合要求的半导体设备,大大提高了半导体设备的检测效率。
(2)夹板的下侧设有多个均匀分布的滚珠,夹板的下端开凿有多个滚槽,滚珠转动连接于滚槽的内部,主滑槽的内底面开凿有多个副滑槽,滚珠的下端滑动连接于副滑槽的内部,通过滚珠和副滑槽的配合使用,可使夹板轻松且稳定地在主滑槽滑动。
(3)压合机构包括固定连接于测试主机上的固定杆,固定杆位于导轨的上侧,固定杆的下端固定连接有液压缸,液压缸的下端固定连接有压板,通过液压缸控制压板的位置,实现对半导体设备组的压合,使多个半导体设备之间更加贴合稳定,使检测结果更加准确。
(4)压板的下端固定连接有压力传感器,压力传感器和液压缸均与主控板电性连接,在压合时,压力传感器与半导体设备接触受到挤压力,当压力传感器受到的压力到达一定值时,压力传感器将数据信息传输至主控板,主控板关闭液压缸,停止压板的移动,通过压力传感器可以准确控制压板对半导体设备的压合力度,不易对半导体设备造成损伤。
(5)底座的上侧还设有反射板,夹板上开凿有长孔,长孔位于垫板的一侧,反射板与长孔相匹配,反射板用于反射激光,当相邻两个半导体设备之间平整度差距较大时,激光束穿过两个半导体设备之间的间隙,通过反射板可以实现反射,使成像画面更加完整。
(6)一对夹板相互靠近的一端均固定连接有定位板,定位板位于垫板的另一侧,定位板方便使半导体设备在叠放时可以平整对齐。
(7)一对夹板相互靠近的一端均固定连接有橡胶垫,橡胶垫位于定位板和长孔之间,橡胶垫具有缓冲作用,减少夹板对半导体设备的挤压损伤。
附图说明
图1为本发明的立体图一;
图2为本发明的立体图二;
图3为本发明的立体图三;
图4为本发明的夹板的正面结构示意图;
图5为本发明的侧面结构示意图;
图6为本发明的立体图四。
图中标号说明:
1底座、101主滑槽、102副滑槽、2测试主机、3主控板、4固定杆、5液压缸、6压板、7压力传感器、8导轨、9电动滑块、10激光发射器、11垫板、12夹板、13拉伸弹簧、14滚珠、15橡胶垫、16定位板、17长孔、18反射板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图;对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述;显然;所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例;而不是全部的实施例,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前提下所获得的所有其他实施例;都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或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。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等,应做广义理解,例如“连接”,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1:
请参阅图1,一种用于物联网半导体设备的测试装置,包括测试主机2,测试主机2上设置有控制面板,测试主机2的下端固定连接有底座1,测试主机2的内部安装有主控板3,底座1的上侧设有一对相互平行的夹板12,夹板12位于测试主机2的一侧,请参阅图2,底座1的上端开凿有主滑槽101,夹板12的下端滑动连接于主滑槽101的内部,底座1的上端固定连接有垫板11,垫板11位于主滑槽101的正上侧,夹板12上开凿有矩形孔,垫板11位于矩形孔的内部,夹板12通过矩形孔滑动连接于垫板11的外侧,请参阅图4,一对夹板12之间固定连接有多个均匀分布的拉伸弹簧13,拉伸弹簧13位于主滑槽101的内部,请参阅图3,测试主机2靠近夹板12的一端固定连接有导轨8,导轨8的外端滑动连接有电动滑块9,电动滑块9靠近夹板12的一端固定连接有激光发射器10,底座1的上侧还设有压合机构,压合机构、电动滑块9和激光发射器10均与主控板3电性连接。
请参阅图4和图5,夹板12的下侧设有多个均匀分布的滚珠14,夹板12的下端开凿有多个滚槽,滚珠14转动连接于滚槽的内部,主滑槽101的内底面开凿有多个副滑槽102,滚珠14的下端滑动连接于副滑槽102的内部,通过滚珠14和副滑槽102的配合使用,可使夹板12轻松且稳定地在主滑槽101滑动。
请参阅图5,压合机构包括固定连接于测试主机2上的固定杆4,固定杆4位于导轨8的上侧,固定杆4的下端固定连接有液压缸5,液压缸5的下端固定连接有压板6,通过液压缸5控制压板6的位置,实现对半导体设备组的压合,使多个半导体设备之间更加贴合稳定,使检测结果更加准确,压板6的下端固定连接有压力传感器7,压力传感器7和液压缸5均与主控板3电性连接,在压合时,压力传感器7与半导体设备接触受到挤压力,当压力传感器7受到的压力到达一定值时,压力传感器7将数据信息传输至主控板3,主控板3关闭液压缸5,停止压板6的移动,通过压力传感器7可以准确控制压板6对半导体设备的压合力度,不易对半导体设备造成损伤。
请参阅图5和图6,底座1的上侧还设有反射板18,夹板12上开凿有长孔17,长孔17位于垫板11的一侧,反射板18与长孔17相匹配,反射板18用于反射激光,当相邻两个半导体设备之间平整度差距较大时,激光束穿过两个半导体设备之间的间隙,通过反射板18可以实现反射,使成像画面更加完整。
请参阅图1,一对夹板12相互靠近的一端均固定连接有定位板16,定位板16位于垫板11的另一侧,定位板16方便使半导体设备在叠放时可以平整对齐,请参阅图2,一对夹板12相互靠近的一端均固定连接有橡胶垫15,橡胶垫15位于定位板16和长孔17之间,橡胶垫15具有缓冲作用,减少夹板12对半导体设备的挤压损伤。
一种用于物联网半导体设备的测试装置的测试方法,包括以下步骤:
S1、本领域技术人员将待检测的同一型号的多个半导体设备依次上下叠放在垫板11上端,并使其夹在一对夹板12之间,在拉伸弹簧13的弹力下一对夹板12将叠放在一起的半导体设备组夹紧,然后将反射板18插入一对长孔17中;
S2、操作测试主机2上的控制面板,通过主控板3启动液压缸5,带动压板6向下移动压合在半导体设备组的上端,主控板3根据压力传感器7感受到的压力大小控制液压缸5的关闭;
S3、通过控制面板启动电动滑块9和激光发射器10,电动滑块9带动激光发射器10上下移动,激光发射器10发生激光束扫描半导体设备组,同时在控制面板上进行成像。
激光束从侧面上下扫描半导体设备与其相邻间隙部位,当相邻半导体设备表面平整时,该对半导体设备之间紧密贴合无明显空隙,反之,相邻半导体设备之间未紧密贴合具有明显空隙,激光束透过空隙进行成像,根据成像时的图像光斑落差实现检测半导体设备的表面平整度。
本发明通过将多个半导体设备叠放在一起组成半导体设备组,再通过激光成像技术对半导体设备组进行扫描成像,实现一次性对多个半导体设备表面平整度进行检测,可以快速准确地一次性检测出多个不符合要求的半导体设备,大大提高了半导体设备的检测效率。
以上所述;仅为本发明较佳的具体实施方式;但本发明的保护范围并不局限于此;任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内;根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变;都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种用于物联网半导体设备的测试装置,包括测试主机(2),所述测试主机(2)上设置有控制面板,其特征在于:所述测试主机(2)的下端固定连接有底座(1),所述测试主机(2)的内部安装有主控板(3),所述底座(1)的上侧设有一对相互平行的夹板(12),所述夹板(12)位于测试主机(2)的一侧,所述底座(1)的上端开凿有主滑槽(101),所述夹板(12)的下端滑动连接于主滑槽(101)的内部,所述底座(1)的上端固定连接有垫板(11),所述垫板(11)位于主滑槽(101)的正上侧,所述夹板(12)上开凿有矩形孔,所述垫板(11)位于矩形孔的内部,所述夹板(12)通过矩形孔滑动连接于垫板(11)的外侧,一对所述夹板(12)之间固定连接有多个均匀分布的拉伸弹簧(13),所述拉伸弹簧(13)位于主滑槽(101)的内部,所述测试主机(2)靠近夹板(12)的一端固定连接有导轨(8),所述导轨(8)的外端滑动连接有电动滑块(9),所述电动滑块(9)靠近夹板(12)的一端固定连接有激光发射器(10),所述底座(1)的上侧还设有压合机构,所述压合机构、电动滑块(9)和激光发射器(10)均与主控板(3)电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于物联网半导体设备的测试装置,其特征在于:所述夹板(12)的下侧设有多个均匀分布的滚珠(14),所述夹板(12)的下端开凿有多个滚槽,所述滚珠(14)转动连接于滚槽的内部,所述主滑槽(101)的内底面开凿有多个副滑槽(102),所述滚珠(14)的下端滑动连接于副滑槽(102)的内部。
3.根据权利要求1所述的一种用于物联网半导体设备的测试装置,其特征在于:所述压合机构包括固定连接于测试主机(2)上的固定杆(4),所述固定杆(4)位于导轨(8)的上侧,所述固定杆(4)的下端固定连接有液压缸(5),所述液压缸(5)的下端固定连接有压板(6)。
4.根据权利要求4所述的一种用于物联网半导体设备的测试装置,其特征在于:所述压板(6)的下端固定连接有压力传感器(7),所述压力传感器(7)和液压缸(5)均与主控板(3)电性连接。
5.根据权利要求1所述的一种用于物联网半导体设备的测试装置,其特征在于:所述底座(1)的上侧还设有反射板(18),所述夹板(12)上开凿有长孔(17),所述长孔(17)位于垫板(11)的一侧,所述反射板(18)与长孔(17)相匹配。
6.根据权利要求5所述的一种用于物联网半导体设备的测试装置,其特征在于:一对所述夹板(12)相互靠近的一端均固定连接有定位板(16),所述定位板(16)位于垫板(11)的另一侧。
7.根据权利要求6所述的一种用于物联网半导体设备的测试装置,其特征在于:一对所述夹板(12)相互靠近的一端均固定连接有橡胶垫(15),所述橡胶垫(15)位于定位板(16)和长孔(17)之间。
8.根据权利要求1-7任一所述的一种用于物联网半导体设备的测试装置的测试方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1、本领域技术人员将待检测的同一型号的多个半导体设备依次上下叠放在垫板(11)上端,并使其夹在一对夹板(12)之间,在拉伸弹簧(13)的弹力下一对夹板(12)将叠放在一起的半导体设备组夹紧,然后将反射板(18)插入一对长孔(17)中;
S2、操作测试主机(2)上的控制面板,通过主控板(3)启动液压缸(5),带动压板(6)向下移动压合在半导体设备组的上端,主控板(3)根据压力传感器(7)感受到的压力大小控制液压缸(5)的关闭;
S3、通过控制面板启动电动滑块(9)和激光发射器(10),电动滑块(9)带动激光发射器(10)上下移动,激光发射器(10)发生激光束扫描半导体设备组,同时在控制面板上进行成像。
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