CN202275092U - 一种对位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种对位装置，该对位装置包括底座、升降旋转装置、XY方向滑移台、以及电路板；所述升降旋转装置与所述底座相匹配，且相对于所述底座上下移动，待测晶片固定于所述升降旋转装置上；所述XY方向滑移台嵌入所述底座上，相对于所述底座沿X方向及Y方向移动；所述电路板为无色透明电路板，安装于所述XY方向滑移台的底面，所述电路板的尺寸与待测晶片的尺寸匹配，且所述电路板上制作有凸点；在使用过程中，只需将待测晶片的电极与凸点进行连接即可进行芯片测试，从而可实现无损害测试，并且可同时测量多个电极，且使用灵活方便。

Description

一种对位装置

技术领域

本实用新型涉及半导体晶片测试技术领域，尤其涉及一种对位装置。

背景技术

半导体晶片测试的目的是剔选硅晶片中的不合格芯片。目前普遍采用测试机控制的多路测试技术，它是以探针台作为精密定位单元，由测试机控制内部继电器切换至不同的待测半导体芯片进行测试，其方法是依次有以下步骤：

(1)将多个芯片组成的硅晶圆片放置在探针台上；

(2)探针台由电机控制XY运动平台定位到待测半导体芯片的下面位置，再由电机控制Z向抬升机构将晶圆片向上抬升，使待测半导体芯片接触测试针；

(3)由探针台给测试机发出开始测试的信号，测试机收到开始测试信号后进行待测半导体芯片包括电流、电压、频率的测试；

(4)测试完成后，测试机将测试结果发送至探针台，探针台根据测试结果进行相应包括在不合格芯片上坐标记的处理；

(5)探针台自动运动定位至下一个待测半导体芯片的位置，继续下一个测试循环，重复步骤(2)～(4)直至完成整个晶圆片的测试。

在上述测试过程中，探针台起着非常重要的作用，其主要完成晶圆片测试中探针卡与晶圆片的可靠接触、晶圆片的固定步距移动、探针台与测试机信号连接等功能。探针台的基本原理是用微米探针(一般针头直径在数十微米)接触待测试芯片的焊盘或凸点，将电路引至外部再接受电学测试。

请参考图1，图1为传统的探针台的结构示意图，如图1所示，传统的探针台包括：

升降基座，可上下移动，包括底座101及位于所述底座101上的升降台102，待测试半导体芯片103位于所述升降台102上；

探针104；

探针臂105，与所述探针104相连；

探针臂运动控制机构106，与所述探针臂105相连，控制所述探针臂105横向移动，进而带动所述探针104横向移动；

显微镜107，用于观察所述探针与待测试半导体芯片103的电极的相对位置，辅助定位，通过调节所述升降基座及所述探针臂运动控制机构106，使得探针104接触待测试半导体芯片103的电极。

上述传统的探针台技术用途极其广泛，然而也存在以下问题及不足之处：

1)探针台在扎针的过程中可能会损害待测试半导体芯片的表面，特别是裸芯片的外层薄膜，从而影响待测试半导体芯片的性能；

2)当待测试半导体芯片较多，或者对晶圆片进行大规模测试时，既需要调节探针臂运动控制机构以横向移动探针，也需要调节样品台以上下移动待测试半导体芯片，从而增加了对准的复杂度；

3)当待测试半导体芯片的电极过多，使得电学测试不够充分时，需要将芯片焊接至电路板或者用焊接外引线等方式之后才能进行有效的测量，从而使得芯片与初始状态存在差异，且也有一定的损坏几率，如果要进行失效分析则可能不能满足条件。

因此，有必要对传统的半导体晶片测试中的位置对准机构进行改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种对位装置，以提高半导体芯片测试机构的整体性能。

为解决上述问题，本实用新型提出一种对位装置，用于半导体芯片测试中将测试电路与待测晶片进行电学连接，包括：

底座，其上设有旋孔及滑槽；

升降旋转装置，位于所述旋孔内，在所述旋孔内旋转，且相对于所述底座上下移动，待测晶片固定于所述升降旋转装置上；

XY方向滑移台，嵌入所述滑槽内，相对于所述底座沿X方向及Y方向移动；

电路板，所述电路板为无色透明电路板，安装于所述XY方向滑移台的底面，所述电路板的尺寸与待测晶片的尺寸匹配，且所述电路板上制作有凸点。

可选的，所述升降旋转装置包括升降旋转台及样品台，所述升降旋转台位于所述旋孔内，在所述旋孔内旋转，且相对于所述底座上下移动；所述样品台位于所述升降旋转台的顶部，与所述升降旋转台固定连接，待测晶片固定于所述样品台上。

可选的，该对位装置还包括旋进螺丝，所述底座的侧面设有螺孔，所述螺孔与所述旋孔相通，所述旋进螺丝位于所述螺孔内，在所述螺孔内旋转，带动所述升降旋转台旋转升降。

可选的，所述升降旋转台的底部呈圆锥柱体状，所述旋进螺丝的顶部呈圆锥柱体状，与所述升降旋转台的底部形状相匹配。

可选的，所述样品台上还设置有旋转把手，所述旋转把手控制所述样品台的旋转。

可选的，所述XY方向滑移台包括：

X方向滑移台，嵌入所述滑槽内，相对于所述底座沿X方向移动；

Y方向滑移台，与所述X方向滑移台匹配，相对于所述X方向滑移台沿Y方向移动，所述电路板安装于所述Y方向滑移台的底面。

由于本实用新型采用上述技术方案，使之与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：

1)与探针方式相比，本实用新型通过电路板上的凸点与晶片上的电极相接触，从而可实现无损害或最少损害的方式测量裸芯片或晶片；并且由于所述凸点的个数可以为多个，因此可同时测量更多的电极；且可以适用于更小的芯片和芯片电极；

2)由于本实用新型提供的对位装置的体积小，使用灵活，可以较低的成本测试多电极芯片；

3)由于本实用新型采用的电路板是无色透明的，因此在进行电学测试的同时可进行光电测试，并且可利用光电耦合器件成像一次性获得有关数据。

附图说明

图1为传统的探针台的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的对位装置的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的对位装置作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用于方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

本实用新型的核心思想在于，提供一种对位装置，该对位装置包括底座、升降旋转装置、XY方向滑移台、以及电路板；所述升降旋转装置与所述底座相匹配，且相对于所述底座上下移动，待测晶片固定于所述升降旋转装置上；所述XY方向滑移台嵌入所述底座上，相对于所述底座沿X方向及Y方向移动；所述电路板为无色透明电路板，安装于所述XY方向滑移台的底面，所述电路板的尺寸与待测晶片的尺寸匹配，且所述电路板上制作有凸点；在使用过程中，只需将待测晶片的电极与凸点进行连接即可进行芯片测试，从而可实现无损害测试，并且可同时测量多个电极，且使用灵活方便。

请参考图2，图2为本实用新型实施例提供的对位装置的结构示意图，如图2所示，本实用新型实施例提供的对位装置包括：

底座210，其上设有旋孔211及滑槽212；

升降旋转装置，位于所述旋孔211内，在所述旋孔211内旋转，且相对于所述底座210上下移动，待测晶片固定于所述升降旋转装置上；

XY方向滑移台，嵌入所述滑槽212内，相对于所述底座210沿X方向及Y方向移动；

电路板240，所述电路板240为无色透明电路板，安装于所述XY方向滑移台的底面，所述电路板240的尺寸与待测晶片的尺寸匹配，且所述电路板240上制作有凸点。

在使用过程中，只需将待测晶片的电极与电路板的凸点进行连接即可进行芯片测试，从而可实现无损害测试，并且可在所述电路板上制作多个凸点，从而可同时测量多个电极，且使用灵活方便。

进一步地，所述升降旋转装置包括升降旋转台221及样品台222，所述升降旋转台221位于所述旋孔211内，在所述旋孔211内旋转，且相对于所述底座210上下移动；所述样品台222位于所述升降旋转台221的顶部，与所述升降旋转台221固定连接，待测晶片固定于所述样品台222上。

进一步地，该对位装置还包括旋进螺丝250，所述底座210的侧面设有螺孔，所述螺孔与所述旋孔211相通，所述旋进螺丝250位于所述螺孔内，在所述螺孔内旋转，带动所述升降旋转台221旋转升降。具体地，所述升降旋转台221的底部呈圆锥柱体状，所述旋进螺丝250的顶部呈圆锥柱体状，与所述升降旋转台221的底部形状相匹配，从而可更好地控制所述升降旋转台221旋转升降。

进一步地，所述样品台222上还设置有旋转把手223，所述旋转把手223控制所述样品台222的旋转。

进一步地，所述XY方向滑移台包括：

X方向滑移台231，嵌入所述滑槽212内，相对于所述底座210沿X方向移动；

Y方向滑移台232，与所述X方向滑移台231匹配，相对于所述X方向滑移台231沿Y方向移动，所述电路板240安装于所述Y方向滑移台232的底面。

本实用新型实施例提供的对位装置的使用方法如下：

根据Y方向滑移台232的尺寸限制制作电路板240，并根据需要在接触部位制作凸点；

将制作好的电路板240安装在Y方向滑移台232上，使其凸点朝下；

将待测晶片固定在样品台222上，具体地，可通过黏性软膜或夹具将待测晶片固定在样品台222上；

将X方向滑移台231与Y方向滑移台232组合后嵌入滑槽212内；

在光学显微镜的帮助下，通过控制样品台222的旋转和X方向滑移台231与Y方向滑移台232的滑移使得待测晶片的电极与电路板240的凸点相对应；

调节升降旋转台221，使得所述升降旋转台221及所述样品台222抬升，使电路板240上的凸点与待测晶片的电极相接触，实现电学连接；具体地，通过旋转所述旋进螺丝250使得所述升降旋转台221及所述样品台222抬升；

记录测量得到的待测晶片的电学光学数据。

综上所述，本实用新型提供了一种对位装置，该对位装置包括底座、升降旋转装置、XY方向滑移台、以及电路板；所述升降旋转装置与所述底座相匹配，且相对于所述底座上下移动，待测晶片固定于所述升降旋转装置上；所述XY方向滑移台嵌入所述底座上，相对于所述底座沿X方向及Y方向移动；所述电路板为无色透明电路板，安装于所述XY方向滑移台的底面，所述电路板的尺寸与待测晶片的尺寸匹配，且所述电路板上制作有凸点；在使用过程中，只需将待测晶片的电极与凸点进行连接即可进行芯片测试，从而可实现无损害测试，并且可同时测量多个电极，且使用灵活方便。

显然，本领域的技术人员可以对实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种对位装置，用于半导体芯片测试中将测试电路与待测晶片进行电学连接，其特征在于，包括：

底座，其上设有旋孔及滑槽；

升降旋转装置，位于所述旋孔内，在所述旋孔内旋转，且相对于所述底座上下移动，待测晶片固定于所述升降旋转装置上；

XY方向滑移台，嵌入所述滑槽内，相对于所述底座沿X方向及Y方向移动；

电路板，所述电路板为无色透明电路板，安装于所述XY方向滑移台的底面，所述电路板的尺寸与待测晶片的尺寸匹配，且所述电路板上制作有凸点。

2.如权利要求1所述的对位装置，其特征在于，所述升降旋转装置包括升降旋转台及样品台，所述升降旋转台位于所述旋孔内，在所述旋孔内旋转，且相对于所述底座上下移动；所述样品台位于所述升降旋转台的顶部，与所述升降旋转台固定连接，待测晶片固定于所述样品台上。

3.如权利要求2所述的对位装置，其特征在于，还包括旋进螺丝，所述底座的侧面设有螺孔，所述螺孔与所述旋孔相通，所述旋进螺丝位于所述螺孔内，在所述螺孔内旋转，带动所述升降旋转台旋转升降。

4.如权利要求3所述的对位装置，其特征在于，所述升降旋转台的底部呈圆锥柱体状，所述旋进螺丝的顶部呈圆锥柱体状，与所述升降旋转台的底部形状相匹配。

5.如权利要求2至4任一项所述的对位装置，其特征在于，所述样品台上还设置有旋转把手，所述旋转把手控制所述样品台的旋转。

6.如权利要求1所述的对位装置，其特征在于，所述XY方向滑移台包括：

X方向滑移台，嵌入所述滑槽内，相对于所述底座沿X方向移动；

Y方向滑移台，与所述X方向滑移台匹配，相对于所述X方向滑移台沿Y方向移动，所述电路板安装于所述Y方向滑移台的底面。

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