CN111346838A - 利用金属载盘进行芯片自动化测试分类的方法及系统 - Google Patents

利用金属载盘进行芯片自动化测试分类的方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用金属载盘进行芯片自动化测试分类的方法及系统，所述系统是在机台上分布着预备区、检查区、预温区、测试运作区、回温区、分检区及干燥室，其中预温区、测试运作区、回温区是位于干燥室内，所述方法由一金属载盘承载着多个芯片依序经机台上之预备区、检查区、预温区、测试运作区、回温区及分检区，让承载着多个芯片的金属载盘以直接接触的控温方式，配合自动化机构的运作，让芯片在不同角度的状态下，完成芯片的三温(高温、室温及低温)及高压的测试。

Description

利用金属载盘进行芯片自动化测试分类的方法及系统
技术领域
本发明属于自动化测试分类技术领域，尤其指一种利用金属载盘以直接接触的控温方式，进行芯片自动化的三温(高温、室温及低温)、高压及旋转的测试。
背景技术
胎压侦测器，是侦测车辆行驶中的轮胎压力，提供相关数据，再由车辆本身的安全系统随时监控。车辆停止时轮胎随着室外温度可降至零度，甚至达-20～-40℃的低温，车辆行驶中轮胎内压力又可达高温高压状态，因此，对胎压侦测器所使用的芯片，会模拟高温、室温及低温(125℃～-40℃)的三温环境及高压状态(绝对压力130～900kpa)进行测试，过程中也必须对芯片进行旋转，以符合实际需求。
现有技术中此类芯片测试机是利用测试承座(TEST SOCKET DEVICE)固定着芯片，如果要进行大数量的测试，相对地也必须使用多个测试承座；造成整个机台体积大，造价高昂。另外，机台必须模拟高压、三温的测试环境，就必须在一个可密封的腔室内进行，加上载台必须能旋转角度，如此，腔室的设计及其内部结构就必须考虑密封效果、升温、降温、高压以及旋转等多项要求，若要自动化连续性进行测试作业，势必造成整个机台设备极为复杂且成本高。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的主要目的是：提供一种利用金属载盘进行芯片自动化测试分类的方法及系统，主要是利用一金属载盘承载着多个芯片，之后经机台上多个不同的作业区，有效率地使金属载盘预温后再进行测试，之后回温再分类收集芯片，在高压、旋转、以及三温(高温、室温及低温)的测试环境下，达到自动化测试分类的目的。
为了达到上述技术效果，本发明采用的技术方案是：
本发明提供一种利用金属载盘进行芯片自动化测试分类的方法，该方法是由一金属载盘承载着多个芯片于机台上进行测试作业，所述机台上分布着预备区、检查区、预温区、测试运作区、回温区、分检区及干燥室；其中预温区、测试运作区、回温区均位于干燥室内，其步骤包括：
S1.将放置于预备区的金属载盘移载至检查区；
S2.检查区检测金属载盘上的芯片位置是否正确并记录，完成后送至预温区；
S3.预温区以直接接触金属载盘的方式进行升或降至预定温度，完成后送至测试运作区；
S4.测试运作区能在设定温度、压力及金属载盘放置角度的条件下进行测试，完成后送至回温区；
S5.回温区让金属载盘温度回至室温状态，完成后送至分检区；
S6.以及分检区依测试运作区的检测结果，进行剃除不良品、递补良品并收集储存。
另外，本发明还提供一种利用金属载盘进行芯片自动化测试分类的系统，该系统包括一机台及设置其上的预备区、检查区、温控区、测试运作区、回温区分检区及一干燥室，用于承载着多个芯片在所述机台上进行测试作业的金属载盘。其中，预备区包括堆栈储放区及入料移载机构；所述堆栈储放区用于放置待测的所述金属载盘，所述入料移载机构负责将放置在堆栈储放区的金属载盘送至所述检查区。检查区包括一光学检查设备及一入料往复检构；光学检查设备负责检查放置于金属载盘上的芯片的位置是否正确，入料往复机构用于将光学检查设备检测过的金属载盘及其上的芯片送至所述温控区。温控区包括温控平台及移入机械臂；温控平台供金属载盘放置其上，直接与金属载盘接触并进行升温或降温，使金属载盘与其上的多个芯片达到预定温度，移入机械臂用于将温控平台上的金属载盘送至测试运作区。测试运作区是将移载至此区的金属载盘及其上的多个所述芯片旋转至不同角度状态，并在此角度下进行预定温度及压力的测试。回温区包括回温平台及移出机械臂；移出机械臂用于将完成测试的金属载盘移至回温平台上，回温平台供放置的金属载盘恢复至室温状态。干燥室用于提供湿度可控的作业室；温控区、测试运作区及回温区均设置于干燥室内。分检区包括出料往复机构、暂放区，至少一不良品堆栈区、至少一良品收堆栈区及分类机械手臂；出料往复机构将金属载盘由回温平台送至暂放区，分类机械手臂依测试结果将芯片放置相对应的不良品堆栈区或良品收堆栈区。
作为优选，测试运作区是在温度125℃～-40℃、绝对压力130～900kpa及金属载盘放置角度-90°～180°的条件下进行测试。
作为优选，控温平台内部设有加热器及冷却液循环系统，能精确控制温度于125℃～-40℃。
作为优选，回温平台内部设有加热器使温度提升，干燥室在回温区所在处内设有风扇。
作为优选，干燥室能控制此区域内的湿度为0％～5％。
作为优选，干燥室设有自动入料闸门及自动出料闸门，自动入料闸门可于入料往复机构动作时开启，自动出料闸门则在出料往复机构动作时开启。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.采自动化的运作模式，在芯片处于-90°～180°的特定角度中，完成在高压及三温(高温、室温及低温)的测试。
2.采用金属载盘承载芯片并以直接接触升温或降温的模式，让整体机台的造价成本有效降低。
3.测试及分类效率高，降低测试成本。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。
附图说明
图1为本发明方法的流程图；
图2为本发明系统的立体图；
图3为本发明机台卸下顶壳后的立体图；
图4为图3中主要结构的俯视放大图；
图5为图3中卸下干燥室后的立体图；
图6为图5中主要结构的俯视放大图；
图7为图6中卸下入料移载机构、移入机械臂、移出机械臂及分类机械手臂等构件后的俯视放大图。
图8为金属载盘的立体放大图。
图中各标号及其对应的部件名称为：
A:金属载盘， A1:槽， 2:机台，
21:顶壳， 22:视窗， 3:预备区，
31:堆栈储放区， 32:入料移载机构， 4:检查区，
41:光学检查设备， 42:入料往复检构， 5:温控区，
51:温控平台， 52:移入机械臂， 6:测试运作区，
7:回温区， 71:回温平台， 72:移出机械臂，
73:风扇， 8:分检区， 81:出料往复机构，
82:暂放区， 83:不良品堆栈区， 84:良品收堆栈区，
85:分类机械手臂， 86:分类暂放区， 87:良品补充区，
9:干燥室， 91:自动入料闸门， 92:自动出料闸门。
具体实施方式
如图1所示，为本发明方法的流程图。本发明为一种利用金属载盘进行芯片自动化测试分类的方法，是由一金属载盘承载着多个芯片于机台上进行测试作业。机台上分布着预备区、检查区、预温区、测试运作区、回温区、分检区及干燥室，其中预温区、测试运作区、回温区是在干燥室内；其步骤包括：
步骤S1.将放置于预备区的金属载盘移载至检查区；
步骤S2.检查区检测金属载盘上芯片位置是否正确并记录，完成后送至预温区；此包括检查芯片数目是否正确，芯片正反面是放对；
步骤S3.预温区以直接接触金属载盘的方式进行升或降至预定温度，完成后送至测试运作区；
步骤S4.测试运作区能在设定之温度、压力及控制金属载盘放置角度的条件下进行测试，完成后送至回温区；其中测试运作区能在温度125℃～-40℃、绝对压力130～900kpa及金属载盘放置角度-90°～180°的条件下进行测试。
步骤S5.回温区让金属载盘温度回至室温状态，完成后送至分检区；
步骤S6.分检区依测试运作区的测试结果，在金属载板上进行芯片剃除不良品、递补良品并收集储存。
为了达到上述之方法，本发明提供了一种利用金属载盘进行芯片自动化测试分类的系统，如图2、图3、图4及图5所示，包括一机台2及设置其上的预备区3、检查区4、温控区5、测试运作区6、回温区7、分检区8及一干燥室9。如图8所示，为本发明所使用的金属载盘A，金属载盘A具有多个槽A1用以承载着多个芯片。本发明是利用金属载盘A承载着芯片于机台2上依序移动，使芯片在不同角度状态下，完成三温(高温、室温、低温)、高压的测试。
如图2所示，机台2顶部另设有顶壳21及可开启的视窗22。顶壳21是防止灰尘进入。视窗22开启后，待测试的金属载盘由此移入，或供测试完成后且承载着良品或不良品的金属载盘移出。
预备区3包括堆栈储放区31及入料移载机构32。堆栈储放区31内设有堆栈升降机构，供待测的金属载盘A放置于所述堆栈储放区31。入料移载机构32为三轴向(X-Y-Z轴)的移载夹持机构，由入料移载机构32负责将金属载盘A由堆栈储放区31送至检查区4。
检查区4包括光学检查设备41及入料往复检构42(如图6所示)。由预备区3移载过来的金属载盘A会先放置于光学检查设备41下方。由光学检查设备41的摄影镜头拍摄金属载盘A上芯片的影像，经分析比对，检查芯片放置于金属载盘A上的数量及位置是否正确，并加以记录储存，后续检测时瑕疵所在位置就不进行检测。入料往复机构42为一种似龙门框架的往复移载机构，入料往复机构42负责将检查后的金属载盘A送至温控区5。
温控区5包括至少一温控平台51及移入机械臂52(如图5～图7)。在本实施例中，是设有三个温控平台51。在图7中一个温控平台51位于入料往复机构42下方。每个温控平台51内部设有加热器及冷却液循环系统，能精确控制平台表面温度于125℃～-40℃。温控平台51供金属载盘A放置其上，由温控平台51直接与金属载盘A接触并进行升温或降温，使金属载盘A及其上多个芯片达到预定温度，即高温、室温及低温等三温状态。移入机械臂52也是三轴向(X-Y-Z轴)的移载夹持机构，由移入机械臂52将不同位置的温控平台51上的金属载盘A抓取，之后再移动测试运作区6。
测试运作区6为主要的电性测试作业工作区，测试运作区6能将移载至此区的金属载盘A及连同其上的多个芯片旋转至不同角度状态，并在此角度下进行预定温度及压力的测试。测试运作区的作业温度125℃～-40℃、绝对压力130～900kpa及金属载盘A可被旋转的角度为-90°～180°。此测试运作区6内机构可依测试需求选用不同型式的现有技术中常规结构，也可采用定做的专用结构，以能实现上述功能即可，故不再在详加描述。
回温区7包括至少回温平台71及移出机械臂72。移出机械臂72是一种三轴向(X-Y-Z轴)的移载夹持机构，由移出机械臂72将测试完的金属载盘A由测试作运作区6移出至温控平台51上。在本实施例中，回温平台71设有三个，回温平台71内部设有加热器，使放置其上的金属载盘A由低温升至室温。另外，回温区7进一步包括一风扇73，风扇73固定于干燥室9的罩壳内，且于回温区7所在处，利用风扇73让高温芯片降至室温。
分检区8包括出料往复机构81、暂放区82、多个不良品堆栈区83、良品收堆栈区84及分类机械手臂85。出料往复机构81为一种类似龙门框架的往复移载机构，出料往复机构81负责将回温平台71上的金属载盘A移出至暂放区82。如图5所示，暂放区82位于移动至此的出料往复机构81的下方位置。不良品堆栈区83、良品堆栈区84内设有堆栈升降机构，供金属载盘A放置于此，在本实施例中具有多个不良品堆栈区83，用以供测试结果不同的不良品分类放置，便于使用者回收再处理。分类机械手臂85为三轴向(X-Y-Z轴)的移载夹持机构，其还包括多个吸嘴。分类机械手臂85除了能将整个金属载盘A由暂放区82移至良品堆栈区84，也能将金属载盘A上的不良品芯片由吸盘吸取移动到相对应位置的不良品堆栈区83内的金属载盘里，藉此予以分类、收集。另外在本实施例中还包括分类暂放区86、良品补充区87(如图6及图7所示)。分类机械手臂85是将暂放区82的金属载盘先移至分类暂放区86，之后将不良品芯片移至不良品堆栈区83上的金属载盘A上，再由良品补充区71上的金属载盘A中取出良品回补，完成剃除不良品、递补良品后，再将全部为良品的金属载盘A移至良品收堆栈区84收集。
干燥室9是用于提供湿度可被控制的作业室，对照图3、图4及图5所示，温控区5、测试运作区6及回温区7均设置于干燥室8内。在本实施例中，干燥室8能控制此区域内的湿度在1％～5％。另外干燥室9设有自动入料闸门91及自动出料闸门92。自动入料闸门91可在入料往复机构42动作时开启，即入料往复机构42将金属载盘移入温控区5或退回检查区4时开启。自动出料闸门92则在出料往复机构81动作时开启，即入料往复机构81将金属载盘于回温区7、暂存区82之间移动时开启。
综合以上所述，本发明为一种利用金属载盘进行芯片自动化测试分类的方法及系统，能以自动化的运作方式，由金属载盘承载着芯片，在后续温控、测试运作及回温作中，以直接接触载盘的升、降温方式，达到较佳及容易的控温方式。另外，干燥室能维持前述温控作业时的湿度，避免于低温作业中芯片表面结霜，影响测试的正确性，藉此，本发明能自动化进行芯片在不同设置角度中的高压、三温测试。
以上所述者仅为用以解释本发明的较佳实施例，并非企图据以对本发明做任何形式上的限制，是以，凡有在相同的发明精神下所作有关本发明的任何修饰或变更，均应包括在本发明意图保护的范畴。

Claims (7)

1.一种利用金属载盘进行芯片自动化测试分类的方法，其特征在于，该方法是由一金属载盘承载着多个芯片于机台上进行测试作业，所述机台上分布着预备区、检查区、预温区、测试运作区、回温区、分检区及干燥室，其中，所述预温区、测试运作区和回温区均位于干燥室内，其步骤包括：
S1.将放置于所述预备区的金属载盘移载至检查区；
S2.检查区检测金属载盘上的芯片位置是否正确并记录，完成后送至预温区；
S3.预温区以直接接触金属载盘的方式进行升或降至预定温度，完成后送至测试运作区；
S4.测试运作区在设定的温度、压力及金属载盘放置角度的条件下进行测试，完成后送至回温区；
S5.回温区让金属载盘温度回至室温状态，完成后送至分检区；
S6.分检区依测试运作区的测试结果，进行剃除不良品、递补良品并收集储存。
2.如权利要求1所述的利用金属载盘进行芯片自动化测试分类的方法，其特征在于，所述测试运作区在温度125℃～-40℃、绝对压力130～900kpa及所述金属载盘放置角度为-90°～180°的条件下进行测试。
3.一种利用金属载盘进行芯片自动化测试分类的系统，其特征在于，包括一机台及设置其上的预备区、检查区、温控区、测试运作区、回温区、分检区和一干燥室，用于承载着多个芯片在所述机台上进行测试作业的金属载盘；
所述预备区包括堆栈储放区及入料移载机构，所述堆栈储放区用于放置待测的所述金属载盘，所述入料移载机构负责将放置在堆栈储放区的金属载盘送至所述检查区；
所述检查区包括光学检查设备及入料往复检构，所述光学检查设备负责检查放置于金属载盘上的芯片的位置是否正确，所述入料往复机构用于将光学检查设备检测过的金属载盘及其上的芯片送至所述温控区；
所述温控区包括温控平台及移入机械臂，所述温控平台供金属载盘放置其上，直接与金属载盘接触并进行升温或降温，使金属载盘与其上的多个芯片达到预定温度，所述移入机械臂用于将温控平台上的金属载盘送至所述测试运作区；
所述测试运作区负责将移载至此区的金属载盘及其上的多个芯片旋转至不同角度状态，并在此角度下进行预定温度及压力的测试；
所述回温区包括回温平台及移出机械臂，所述移出机械臂用于将完成测试的金属载盘移至回温平台上，所述回温平台供放置的金属载盘恢复至室温状态；
所述干燥室用于提供湿度可控的作业室，所述温控区、测试运作区及所述回温区位于所述干燥室内；
所述分检区包括出料往复机构、暂放区、至少一不良品堆栈区、至少一良品收堆栈区及分类机械手臂，所述出料往复机构将所述金属载盘由所述回温平台送至所述暂放区，所述分类机械手臂依测试结果将芯片放置对应的不良品堆栈区或所述良品收堆栈区。
4.如权利要求3所述的利用金属载盘进行芯片自动化测试分类的系统，其特征在于，所述控温平台内部设有加热器及冷却液循环系统，能精确控制温度于125℃～-40℃。
5.如权利要求3所述的利用金属载盘进行芯片自动化测试分类的系统，其特征在于，所述回温平台内部设有加热器使温度提升，所述干燥室在回温区所在处内设有风扇。
6.如权利要求3所述的利用金属载盘进行芯片自动化测试分类的系统，其特征在于，所述干燥室的湿度控制范围为0％～5％。
7.如权利要求3所述的利用金属载盘进行芯片自动化测试分类的系统，其特征在于，所述干燥室设有自动入料闸门及自动出料闸门，所述自动入料闸门可与入料往复机构动作时开启，所述自动出料闸门则在出料往复机构动作时开启。
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