CN118050619A - 一种晶圆级老化测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种晶圆级老化测试装置，涉及本发明涉及晶圆老化测试技术领域。晶圆级老化测试夹具设置在顶板组件的下方，且与顶板组件连接，晶圆级老化测试夹具包括盖板组件和下密封盖，下密封盖与盖板组件连接形成用于放置晶圆的测试腔体，升降机构设置成受控地上下伸缩，升降机构与晶圆级老化测试夹具活动抵接，以带动下密封组件向上移动与盖板组件连接形成测试腔体，浮动机构设置成在盖板组件受到下密封盖挤压时浮动，从而避免盖板组件变形。本发明通过设置浮动机构，以在盖板组件受到下密封盖挤压时浮动，从而可以避免盖板组件受压变形，提高测试探针与晶圆接触的稳定性，从而提高晶圆级老化测试精度。

Description

一种晶圆级老化测试装置

技术领域

本发明涉及晶圆级老化测试技术领域，特别是涉及一种晶圆级老化测试装置。

背景技术

在晶圆级老化测试领域中，需要将晶圆放置在密封的测试腔体内进行高压和高温测试。现有技术中，一般是将PCB板与下密封盖直接连接形成密封的测试腔体，然后再对下密封盖进行高压和高温测试，而对下密封盖内的晶圆进行高温和高压测试的技术方案，一般是采用驱动PCB板和下密封盖一起下降至与加热装置配合的位置处，从而对下密封盖进行高温测试，这种方案不存在PCB板会受压过大的情况。但是8寸晶圆在晶圆级老化测试过程中由于面积较大，高温高压环境下容易卷曲变形，影响晶圆级老化测试结果，所以需要采用更优的固定方式，例如将PCB板和下密封盖分开，采用上下压紧式固定，可以压紧晶圆，避免晶圆卷曲变形，但是现有技术中没有这么做的。这种方式在压紧过程中，如果PCB板受压过大会发生变形，会出现测试探针与晶圆虚接或接触不良的情况，从而会引起测试误差。

发明内容

本发明的一个目的是在于提供一种提高晶圆老化测试精度的晶圆级老化测试装置。

本发明的进一步目的是要优化晶圆级老化测试装置的结构。

特别地，本发明提供了一种晶圆级老化测试装置，包括：

安装支架，包括顶板组件和底板组件，所述顶板组件和底板组件通过支柱连接；

晶圆级老化测试夹具，设置在所述顶板组件的下方，且与所述顶板组件连接，所述晶圆级老化测试夹具包括盖板组件和下密封组件，所述下密封组件包括下密封盖，所述下密封盖与所述盖板组件连接形成用于放置晶圆的测试腔体，所述盖板组件具有测试针座；

升降机构，安装在所述底板组件上，所述升降机构设置成受控地上下伸缩，所述升降机构与所述晶圆级老化测试夹具活动抵接，以带动所述下密封组件向上移动与所述盖板组件连接形成所述测试腔体；

浮动机构，设置在所述顶板组件处，所述浮动机构设置成在所述盖板组件受到所述下密封盖挤压时浮动，从而避免所述盖板组件变形。

可选地，所述顶板组件包括上盖板和下盖板，所述下盖板具有限位槽，所述浮动机构包括：

浮动板，设置在所述盖板组件的顶部，且位于所述限位槽处，所述浮动板凸出于所述下盖板的底部；

伸缩组件，与所述上盖板连接，且底部与所述浮动板连接或抵接，以在所述浮动板受到所述盖板组件挤压时压缩使得所述浮动板向上移动。

可选地，所述盖板组件包括第一PCB板和安装在所述第一PCB板下方的所述测试针座；

所述浮动板呈圆形，且与所述测试针座相对布置。

可选地，所述浮动板的尺寸大于所述测试针座的尺寸且小于所述下密封盖的尺寸。

可选地，所述上盖板的底部设有至少一个第一安装槽，所述浮动板的顶部设有至少一个第二安装槽，每个所述第二安装槽对应一个所述第一安装槽，所述伸缩组件包括：

至少一个弹性件，每个所述弹性件对应设置在一个所述第一安装槽和所述第二安装槽内。

可选地，所述弹性件的数量为多个，多个所述弹性件均匀布置在所述浮动板的顶部。

可选地，所述安装支架还包括：

一对滑槽，与所述下盖板连接，任一个所述滑槽沿水平方向延伸，所述盖板组件两端分别与相应的滑槽滑动连接。

可选地，所述晶圆级老化测试夹具还包括热沉和加热装置，所述热沉及所述加热装置位于所述测试腔体内，所述升降机构包括：

电气组件，包括第二PCB板，所述第二PCB板的顶部具有用于给所述加热装置和所述热沉供电的Pad位，以对所述晶圆进行晶圆级老化测试。

可选地，所述升降机构还包括：

升降组件，所述电气组件设于所述升降组件的自由端，所述升降组件用于驱动所述电气组件向上移动，以使得所述Pad位与所述下密封盖配合，并带动所述下密封盖向上移动，直至与所述盖板组件连接形成所述测试腔体。

可选地，所述升降组件包括：

多个涡轮蜗杆组件，分别与所述电气组件连接；

电机，与多个所述涡轮蜗杆组件连接，以驱动多个所述涡轮蜗杆组件带动所述电气组件升降。

根据本发明的方案，通过在安装支架的顶板组件处设置浮动机构，浮动机构设置成在盖板组件受到下密封盖挤压时浮动，从而可以避免盖板组件受压变形，可以确保盖板组件上的测试探针与晶圆接触，提高接触的稳定性，从而提高晶圆级老化测试精度。

进一步地，本发明在升降机构升降的过程中利用电气组件的第二PCB板顶部的Pad与下密封盖进行配合，以为加热装置和热沉供电，从而实现晶圆的高压高温测试，相当于升降机构即实现了上升将晶圆压紧，又实现了给下密封盖内提供晶圆的测试条件，从而优化了晶圆级老化测试装置的结构。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的晶圆级老化测试装置的示意性结构图；

图2是图1所示晶圆老化测试设备中浮动机构和顶板组件的示意性剖视图；

图3是图2中A部分的示意性放大图；

图4是图1所示晶圆级老化测试装置中下盖板的示意性结构图；

图5是图1所示晶圆级老化测试装置中浮动板和下盖板的示意性安装图；

图6是图1所示晶圆级老化测试装置中上盖板的示意性结构图；

图7是图1所示晶圆级老化测试装置中升降机构的示意性结构图。

附图标记：

100-晶圆级老化测试装置，10-安装支架，20-盖板组件，30-下密封盖，40-升降机构，50-摄像装置，60-浮动机构，70-滑槽，11-顶板组件，12-底板组件，13-支柱，41-电气组件，42-升降组件，111-下盖板，112-上盖板，113-第一安装槽，114-限位槽，21-测试针座，22-第一PCB板，61-浮动板，63-伸缩组件，631-弹性件，632-连接杆，62-第二安装槽，411-第二PCB板，412-Pad位，421-电机，422-涡轮蜗杆组件。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”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。

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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征，也即包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。当某个特征“包括或者包含”某个或某些其涵盖的特征时，除非另外特别地描述，这指示不排除其它特征和可以进一步包括其它特征。

除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“安装”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。本领域的普通技术人员，应该可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

除非另有限定，本实施例的描述中所使用的全部术语(包含技术术语与科学术语)具有与本申请所属的技术领域的普通技术人员所通常理解的相同含义。

图1是根据本发明一个实施例的晶圆级老化测试装置100的示意性结构图，图2是图1所示晶圆级老化测试装置100中浮动机构60和顶板组件11的示意性剖视图，图3是图2中A部分的示意性放大图，图4是图1所示晶圆级老化测试装置100中下盖板111的示意性结构图。如图1至图4所示，在该实施例中，晶圆级老化测试装置100包括安装支架10、晶圆级老化测试夹具、升降机构40和浮动机构60，其中，安装支架10，包括顶板组件11和底板组件12，顶板组件11和底板组件12通过支柱13连接。晶圆级老化测试夹具设置在顶板组件11的下方，且与顶板组件11连接，晶圆级老化测试夹具包括盖板组件20和下密封组件，下密封组件包括下密封盖30，下密封盖30与盖板组件20连接形成用于放置晶圆的测试腔体，盖板组件20具有测试针座21。升降机构40安装在底板组件12上，且位于下密封盖30的下方，升降机构40设置成受控地上下伸缩，升降机构40与晶圆级老化测试夹具活动抵接，以带动下密封组件向上移动与盖板组件20连接形成测试腔体。浮动机构60，设置在顶板组件11处，浮动机构60设置成在盖板组件20受到下密封盖30挤压时浮动，从而避免盖板组件20变形。

该实施例通过在安装支架10的顶板组件11处设置浮动机构60，浮动机构60设置成在盖板组件20受到下密封盖30挤压时浮动，从而可以避免盖板组件20受压变形，可以确保盖板组件20上的测试探针与晶圆接触，提高接触的稳定性，从而提高晶圆级老化测试精度。

在该实施例中，顶板组件11包括上盖板112和下盖板111，下盖板111具有限位槽114，浮动机构60包括浮动板61和伸缩组件63，其中，浮动板61设置在盖板组件20的顶部，且位于限位槽114处，浮动板61凸出于下盖板111的底部。伸缩组件63与上盖板112连接，且底部与浮动板61连接或抵接，以在浮动板61受到盖板组件20挤压时压缩使得浮动板61向上移动，从而可以避免盖板组件20受压变形，影响晶圆的老化测试。

在该实施例中，盖板组件20包括第一PCB板22和安装在第一PCB板22下方的测试针座21。该实施例主要是防止第一PCB板22受压变形，因为第一PCB板22与测试针座21连接，而测试针座21上设有多个测试探针，所以避免第一PCB板22变形，可以避免测试探针移动导致接触不良的情况发生。另外，该实施例设置的浮动机构60还可以避免测试探针受力过大出现损坏的情况，提高了测试探针的使用寿命。

参见图3，浮动板61与下盖板111连接，且与上盖板112之间留有间隙，当浮动板61受到较大压力时，浮动板61可以在这个间隙内移动，也就是说这个间隙就是浮动板61的移动行程，可以根据设计需求设计浮动板61的移动行程。

在该实施例中，浮动板61呈圆形，且与测试针座21相对布置。因为下密封盖30在向上移动至与盖板组件20接触时，是需要将测试针座21密封在下密封盖30内的，所以主要是与测试针座21周围抵接，盖板组件20的受力主要是在测试针座21附近，所以该实施例将浮动板61设置成与测试针座21相对布置，从而可以更好地避免第一PCB板22受到挤压，避免第一PCB板22变形。

在一个优选的实施例中，浮动板61的尺寸大于测试针座21的尺寸且小于下密封盖30的尺寸。在其他实施例中，浮动板61的尺寸还可以根据具体设计需求进行设定，例如设置成大于下密封盖30的尺寸。

图5是图1所示晶圆级老化测试装置100中浮动板61和下盖板111的示意性安装图，图6是图1所示晶圆级老化测试装置100中上盖板112的示意性结构图。如图5和图6所示，并参见图3，在该实施例中，上盖板112的底部设有至少一个第一安装槽113，浮动板61的顶部设有至少一个第二安装槽62，每个第二安装槽62对应一个第一安装槽113，伸缩组件63包括至少一个弹性件631，每个弹性件631对应设置在一个第一安装槽113和第二安装槽62内。这里，每个弹性件631穿设在一个连接杆632中，连接杆632与上盖板112连接。

在一个优选的实施例中，弹性件631的数量为多个，多个弹性件631均匀布置在浮动板61的顶部。可以理解为，第一安装槽113和第二安装槽62的数量均为多个，多个第一安装槽113均匀布置在与浮动板61对应的位置处，多个第二安装槽62均匀布置在浮动板61上，从而使得盖板组件20的第一PCB板22受力均匀，避免第一PCB板22局部变形。

在该实施例中，安装支架10还包括一对滑槽70，滑槽70与下盖板111连接，任一个滑槽70沿水平方向延伸，盖板组件20两端分别与相应的滑槽70滑动连接。可以理解为，盖板组件20可以从顶板组件11上取出，可以针对不同类型的晶圆更换对应的盖板组件20，便于盖板组件20的更换，提高了晶圆级老化测试的便利性，另外，还可以便于盖板组件20上的测试针盘的更换。

在该实施例中，晶圆级老化测试装置100还包括摄像装置50，摄像装置50安装在安装支架10上，用于在下密封盖30与盖板组件20抵接时检测第一PCB板22是否连接形成测试腔体。

图7是图1所示晶圆级老化测试装置中通电通气装置的示意性结构图。如图7所示，并参见图1，在该实施例中，晶圆级老化测试夹具还包括热沉和加热装置，热沉及加热装置位于测试腔体内，升降机构40包括电气组件41，电气组件41包括第二PCB板411，第二PCB板411的顶部具有用于给热沉和加热装置供电的Pad位412，以对晶圆进行晶圆级老化测试。

在该实施例中，升降机构40还包括与电气组件41连接的升降组件42，电气组件41设于升降组件42的自由端，升降组件42用于驱动电气组件41向上移动，以使得Pad位412与下密封盖30配合，并带动下密封盖30向上移动，直至与盖板组件20抵接连接形成测试腔体。

该实施例在升降机构40升降的过程中利用电气组件41的第二PCB板411顶部的Pad与下密封盖30进行配合，以为加热装置和热沉供电，从而实现晶圆的高压高温测试，相当于升降机构40即实现了上升将晶圆压紧，又实现了给下密封盖30内提供晶圆的测试条件，从而优化了晶圆级老化测试装置100的结构。

在该实施例中，升降组件42包括多个涡轮蜗杆组件422和电机421，多个涡轮蜗杆组件422分别与电气组件41连接，电机421与多个涡轮蜗杆组件422连接，以驱动多个涡轮蜗杆组件422带动电气组件41升降。在其他实施例中，升降组件42还可以采用其他部件，例如气缸等。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种晶圆级老化测试装置，其特征在于，包括：

安装支架，包括顶板组件和底板组件，所述顶板组件和底板组件通过支柱连接；

晶圆级老化测试夹具，设置在所述顶板组件的下方，且与所述顶板组件连接，所述晶圆级老化测试夹具包括盖板组件和下密封组件，所述下密封组件包括下密封盖，所述下密封盖与所述盖板组件连接形成用于放置晶圆的测试腔体，所述盖板组件具有测试针座；

升降机构，安装在所述底板组件上，所述升降机构设置成受控地上下伸缩，所述升降机构与所述晶圆级老化测试夹具活动抵接，以带动所述下密封组件向上移动与所述盖板组件连接形成所述测试腔体；

浮动机构，设置在所述顶板组件处，所述浮动机构设置成在所述盖板组件受到所述下密封盖挤压时浮动，从而避免所述盖板组件变形。

2.根据权利要求1所述的晶圆级老化测试装置，其特征在于，所述顶板组件包括上盖板和下盖板，所述下盖板具有限位槽，所述浮动机构包括：

浮动板，设置在所述盖板组件的顶部，且位于所述限位槽处，所述浮动板凸出于所述下盖板的底部；

伸缩组件，与所述上盖板连接，且底部与所述浮动板连接或抵接，以在所述浮动板受到所述盖板组件挤压时压缩使得所述浮动板向上移动。

3.根据权利要求2所述的晶圆级老化测试装置，其特征在于，所述盖板组件包括第一PCB板和安装在所述第一PCB板下方的所述测试针座；

所述浮动板呈圆形，且与所述测试针座相对布置。

4.根据权利要求3所述的晶圆级老化测试装置，其特征在于，

所述浮动板的尺寸大于所述测试针座的尺寸且小于所述下密封盖的尺寸。

5.根据权利要求4所述的晶圆级老化测试装置，其特征在于，所述上盖板的底部设有至少一个第一安装槽，所述浮动板的顶部设有至少一个第二安装槽，每个所述第二安装槽对应一个所述第一安装槽，所述伸缩组件包括：

至少一个弹性件，每个所述弹性件对应设置在一个所述第一安装槽和所述第二安装槽内。

6.根据权利要求5所述的晶圆级老化测试装置，其特征在于，

所述弹性件的数量为多个，多个所述弹性件均匀布置在所述浮动板的顶部。

7.根据权利要求6所述的晶圆级老化测试装置，其特征在于，所述安装支架还包括：

一对滑槽，与所述下盖板连接，任一个所述滑槽沿水平方向延伸，所述盖板组件两端分别与相应的滑槽滑动连接。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的晶圆级老化测试装置，其特征在于，所述晶圆级老化测试夹具还包括热沉和加热装置，所述热沉及所述加热装置位于所述测试腔体内，所述升降机构包括：

电气组件，包括第二PCB板，所述第二PCB板的顶部具有用于给所述加热装置和所述热沉供电的Pad位，以对所述晶圆进行晶圆级老化测试。

9.根据权利要求8所述的晶圆级老化测试装置，其特征在于，所述升降机构还包括：

升降组件，所述电气组件设于所述升降组件的自由端，所述升降组件用于驱动所述电气组件向上移动，以使得所述Pad位与所述下密封盖配合，并带动所述下密封盖向上移动，直至与所述盖板组件连接形成所述测试腔体。

10.根据权利要求9所述的晶圆级老化测试装置，其特征在于，所述升降组件包括：

多个涡轮蜗杆组件，分别与所述电气组件连接；

电机，与多个所述涡轮蜗杆组件连接，以驱动多个所述涡轮蜗杆组件带动所述电气组件升降。