CN208970177U - 小容量spi flash芯片的检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种小容量SPI FLASH芯片的检测装置，属于晶圆检测技术领域。本小容量SPI FLASH芯片的检测装置，包括具有工作台的机体，所述的工作台上设置有用于放置晶圆的承载台，其特征在于，所述的工作台与承载台之间设置有能够调节承载台与工作台相对位置的调节定位机构，所述的承载台中设置有能够将晶圆芯片在承载台中进行定位的安装定位机构；所述的工作台上设置有能够对晶圆进行进行电性性能测试的探针卡，所述的工作台与机体之间设置有能够调节工作台高度的升降定位机构。本实用新型能够快速检测小容量SPI FLASH芯片的良率。

Description

小容量SPI FLASH芯片的检测装置

技术领域

本实用新型属于晶圆检测技术领域，涉及一种检测装置，特别是一种小容量SPIFLASH芯片的检测装置。

背景技术

晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅芯片，由于其形状为圆形，故称为晶圆。晶圆是生产集成电路所用的载体，一般意义晶圆多指单晶硅圆片。晶圆是最常用的半导体材料，按其直径分为4英寸、5英寸、6英寸、8英寸等规格，近来发展出12英寸甚至研发更大规格(14英寸、15英寸、16英寸、20英寸以上等)。晶圆越大，同一圆片上可生产的芯片就越多，可降低生产成本；但对材料技术和生产技术的要求更高，例如均匀度等等的问题。

在晶圆上可加工制作各种芯片，使晶圆成为具有特定功能的产品。在晶圆的加工过程中，通常需将晶圆固定于晶圆测试机台上，并逐个对设置于晶圆上的芯片进行光学及电学性能的测试。而晶圆的测试主要是使用专属的测试机来测试，并且需透过测试配件也就是所谓的探针卡配合测试程序来进行晶圆测试。传统测试方式为单颗IC测试，必须透过探针卡与IC接触来测试，而一次只能测试一颗IC，无法有效地发挥测试机的功能，在大量生产时也必须额外投入许多探针卡的制造成本。

晶圆针测已经成为IC产业中重要且关键的一环，而随着集成电路的器件尺寸越做越小，测试的精准度要求也越来越高，对晶圆测试时使用到的探针卡结构上的改善可以大大提高晶圆测试的精准度。同时，晶圆上的芯片单单在同一排中进行测试，从而降低了晶圆的测试效率。

所以，对于本领域内的技术人员，还有待对现有技术中的测试机进行改进，以大幅度提高晶圆检测的工作效率。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种小容量SPIFLASH芯片的检测装置，本实用新型所要解决的技术问题是如何实现小容量SPI FLASH芯片的良率检测。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：小容量SPI FLASH芯片的检测装置，包括具有工作台的机体，所述的工作台上设置有用于放置晶圆的承载台，其特征在于，所述的工作台与承载台之间设置有能够调节承载台与工作台相对位置的调节定位机构，所述的承载台中设置有能够将晶圆芯片在承载台中进行定位的安装定位机构；所述的工作台上设置有能够对晶圆进行进行电性性能测试的探针卡，所述的探针卡包括具有探针过孔的PCB板，所述的探针过孔中依次设置有矩形状的第一针座、第二针座、第三针座和第四针座，第一针座、第二针座、第三针座和第四针座中均具有若干矩阵排列供安装测试探针的卡槽，卡槽中设置有测试探针；第一针座与第二针座上的测试探针交错设置，第三针座与第四针座上的测试探针交错设置，第一针座与第三针座上的测试探针对应设置，第二针座与第四针座上的测试探针对应设置，所述的工作台与机体之间设置有能够调节工作台高度的升降定位机构。

本小容量SPI FLASH芯片的检测装置，其工作原理是这样的：首先，在调节定位机构的作用下，调整好承载台处于机体工作台上的位置；接着，在安装定位机构的作用下，将晶圆安装到承载台的安装槽中；其次，在升降定位机构的作用下，调节工作台的高度，使承载台中的晶圆处于探针卡正下方；然后，使第一针座、第二针座、第三针座和第四针座调整到选择性工作状态；最后，将探针卡上的测试探针直接与晶圆上的焊垫或凸块直接接触，引出芯片讯号，再配合机体与软件控制即可判断SPI FLASH芯片是否合格，若不合格则在芯片上做标记，达到自动化检测的目的。

在上述的小容量SPI FLASH芯片的检测装置中，所述的调节定位机构包括固定在工作台上的横向导轨，横向导轨上滑动设置有能够沿着横向导轨滑动的横向滑块，所述的横向滑块与一驱动电机一相连；所述的横向滑块上设置有纵向导轨，纵向导轨上滑动设置有能够沿着纵向导轨滑动的纵向滑块，所述的纵向滑块与一驱动电机二相连；所述的纵向滑块上通过周向转动轴向固定的方式设置有转轴，所述的转轴与一能够驱动其向指定方向按指定角度旋转的驱动电机三相连，上述的承载台固定在转轴的上端。

首先，在横向导轨、横向滑块和驱动电机一的作用下，可以调节承载台的横向位置；然后，在纵向导轨、纵向滑块和驱动电机二的作用下，可以调节承载台的纵向位置；最后，在转轴和驱动电机三的作用下，调节承载台的角度，从而实现承载台处于机体工作台上的位置。

在上述的小容量SPI FLASH芯片的检测装置中，所述的安装定位机构包括开设在承载台上呈圆形的安装槽，安装槽的底部开设有若干吸附孔，若干吸附孔均通过通道与一处于承载台侧部的吸附总管相连通，所述的吸附总管与一能够使其形成负压的吸附结构相连；所述的安装槽的侧壁上设有能使晶圆定位在安装槽中心的定位结构。

首先，将需要检测的晶圆利用机械手放置到承载台中的安装槽中；然后，在定位结构的作用下，会自动将晶圆在安装槽中实现对中；最后，在吸附结构的作用下，使晶圆能够抵靠在承载台的安装槽中，在较小的外力作用下，晶圆不会发生偏移，从而实现了晶圆的安装与定位，使晶圆检测更加精确。

在上述的小容量SPI FLASH芯片的检测装置中，所述的吸附结构包括连接管和真空泵，所述的真空泵固定在工作台上，连接管的一端与真空泵相连通，连接管的另一端与上述吸附总管相连通。开启真空泵，通过连接管和吸附总管就可以使吸附孔及其连接处均处于抽空状态，形成负压，从而将晶圆吸附在安装槽中，实现晶圆在承载台安装槽中的稳定定位。

在上述的小容量SPI FLASH芯片的检测装置中，所述的吸附孔中均可拆卸配合安装有吸盘。吸盘能够与晶圆接触，从而能够将晶圆吸附在吸盘上面，还能够保护晶圆底面不被划伤。

在上述的小容量SPI FLASH芯片的检测装置中，所述的吸附孔中均可拆卸配合安装有能够将吸附孔堵住的堵头。堵头能够将不需要使用的吸附孔堵住，从而不会使气流流通。

在上述的小容量SPI FLASH芯片的检测装置中，所述的定位结构包括若干开设在安装槽侧壁的容纳槽，所述的容纳槽中设有能够从中伸出并自动调整晶圆中心的自动定位臂。自动定位臂从承载台的容纳槽中伸出，便逐步向外移动靠近晶圆，由于每个自动定位臂向外伸出的位移一样，从而实现对晶圆在安装槽中的对中。

在上述的小容量SPI FLASH芯片的检测装置中，所述的PCB板上开设有竖直设置的调节槽一、调节槽二、调节槽三和调节槽四，上述的第一针座、第二针座、第三针座和第四针座分别设置在调节槽一、调节槽二、调节槽三和调节槽四中，所述的调节槽一、调节槽二、调节槽三和调节槽四中分别设置有能够分别切换第一针座、第二针座、第三针座和第四针座工作状态的拨动开关一、拨动开关二、拨动开关三和拨动开关四。在拨动开关一、拨动开关二、拨动开关三和拨动开关四的作用下，可以将第一针座、第二针座、第三针座和第四针座同时向下运动，使第一针座、第二针座、第三针座和第四针座处于工作工位；或者将第一针座和第三针座同时向下运动，使第一针座和第三针座处于工作工位；或者将第二针座和第四针座同时向下运动，使第二针座和第四针座处于工作工位，从而提高检测效率。

在上述的小容量SPI FLASH芯片的检测装置中，所述的升降定位结构包括固定在机体上的若干立柱和丝杠电机，丝杠电机的机体固定在机体上，丝杠电机的丝杆上设置有滚珠，滚珠的外套上设置有连接座，所述的连接座固连在工作台上；所述的工作台上开设有若干与所述立柱相对应的安装孔，所述的立柱对应设置在所述安装孔中。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型通过横向导轨、横向滑块和驱动电机一可以调节承载台的横向位置；通过纵向导轨、纵向滑块和驱动电机二可以调节承载台的纵向位置；通过转轴和驱动电机三可以调节承载台的角度，从而调整承载台的位置。

2、本实用新型通过真空泵、连接管、吸附总管、吸附孔和吸盘可将晶圆稳定的吸附在承载台中安装槽的底部，从而使探针卡对晶圆进行稳定检测。

3、本实用新型通过容纳槽中的自动定位臂可以使晶圆在承载台的安装槽中实现自动对中，从而使探针卡对晶圆进行精确检测。

4、本实用新型通过切换件可以调节第一针座和第三针座处于工作工位，或者是第二针座和第四针座处于工作工位，或者是第一针座、第二针座、第三针座和第四针座同时处于工作工位，顺应晶圆的检测要求，从而实现对晶圆的并排同测。

附图说明

图1是本实用新型的正视结构示意图。

图2是本实用新型的侧视结构示意图。

图3是本实用新型的部分俯视结构示意图。

图4是本实用新型中承载台的结构示意图。

图5是本实用新型中探针卡的结构示意图。

图中，1、机体；2、工作台；3、承载台；4、横向导轨；5、横向滑块；6、驱动电机一；7、安装台一；8、纵向导轨；9、纵向滑块；10、驱动电机二；11、安装台二；12、吸附孔；13、吸附总管；14、连接管；15、真空泵；16、吸盘；17、堵头；18、自动定位臂；19、晶圆；20、探针卡；20a、PCB板；20b、第一针座；20c、第二针座；20d、第三针座；20e、第四针座；21、测试探针；22、拨动开关。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1和2所示，小容量SPI FLASH芯片的检测装置，包括具有工作台2的机体1，工作台2上设置有用于放置晶圆19的承载台3，工作台2与承载台3之间设置有能够调节承载台3与工作台2相对位置的调节定位机构，承载台3中设置有能够将晶圆19芯片在承载台3中进行定位的安装定位机构。

如图1和2所示，调节定位机构包括固定在工作台2上的横向导轨4，横向导轨4上滑动设置有能够沿着横向导轨4滑动的横向滑块5，横向滑块5与一驱动电机一6相连。具体来说，工作台2上开设有两个相互平行的嵌合槽一，横向导轨4固定在工作台2上的嵌合槽一中。横向滑块5上设置有纵向导轨8，纵向导轨8上滑动设置有能够沿着纵向导轨8滑动的纵向滑块9，纵向滑块9与一驱动电机二10相连。具体来说，横向滑块5上固定有安装台一7，安装台一7开设有两个嵌合槽二，纵向导轨8固定在嵌合槽二中。纵向滑块9上通过周向转动轴向固定的方式设置有转轴，转轴与一能够驱动其向指定方向按指定角度旋转的驱动电机三相连。具体来说，纵向滑块9上固定有安装台二11，转轴通过轴承设置在安装台二11上。转轴的上端设置有承载台3。具体来说，转轴的上端固定有安装台三，承载台3固定在安装台三上。

如图3和4所示，安装定位机构包括开设在承载台3上呈圆形的安装槽，安装槽的底部开设有若干吸附孔12，若干吸附孔12均通过通道与一处于承载台3侧部的吸附总管13相连通。在本实施例中，安装槽的直径为30cm，安装槽的深度为4mm。吸附孔12的环形阵列数量为三列，每一列吸附孔12的数量为四个。吸附总管13与一能够使其形成负压的吸附结构相连，吸附结构包括连接管14和真空泵15，真空泵15固定在工作台2上，连接管14的一端与真空泵15相连通，连接管14的另一端与上述吸附总管13相连通。吸附孔12沿着圆形安装槽的中心环形阵列设置，采用该结构可以使作用在晶圆19上的吸力均匀，从而使晶圆19定位稳定。吸附孔12中均可拆卸配合安装有吸盘16，吸盘16采用橡胶材料制成，吸盘16能够与晶圆19接触，从而能够将晶圆19吸附在吸盘16上面，还能够保护晶圆19底面不被划伤。吸附孔12中均可拆卸配合安装有能够将吸附孔12堵住的堵头17，堵头17采用橡胶材料制成，堵头17能够将不需要使用的吸附孔12堵住，从而不会使气流流通。开启真空泵15，通过连接管14和吸附总管13就可以使吸附孔12及其连接处均处于抽空状态，形成负压，从而将晶圆19吸附在安装槽中，实现晶圆19在承载台3安装槽中的稳定定位。安装槽的侧壁上设有能使晶圆19定位在安装槽中心的定位结构，定位结构包括若干开设在安装槽侧壁的容纳槽，容纳槽中设有能够从中伸出并自动调整晶圆19中心的自动定位臂18。在本实施例中，容纳槽的数量为三个，自动定位臂18的数量为三个，采用该结构可以使作用在晶圆19侧壁的力均匀，从而使晶圆19稳定对中。自动定位臂18从承载台3的容纳槽中伸出，便逐步向外移动靠近晶圆19，由于每个自动定位臂18向外伸出的位移一样，从而实现对晶圆19在安装槽中的对中。

如图1、2和5所示，工作台2上设置有能够对晶圆19进行进行电性性能测试的探针卡20，所述的探针卡20包括具有探针过孔的PCB板20a，所述的探针过孔中依次设置有矩形状的第一针座20b、第二针座20c、第三针座20d和第四针座20e，第一针座20b、第二针座20c、第三针座20d和第四针座20e中均具有若干矩阵排列供安装测试探针21的卡槽，卡槽中设置有测试探针21；第一针座20b与第二针座20c上的测试探针21交错设置，第三针座20d与第四针座20e上的测试探针21交错设置，第一针座20b与第三针座20d上的测试探针21对应设置，第二针座20c与第四针座20e上的测试探针21对应设置。具体来说，PCB板20a上开设有竖直设置的调节槽一、调节槽二、调节槽三和调节槽四，第一针座20b、第二针座20c、第三针座20d和第四针座20e分别设置在调节槽一、调节槽二、调节槽三和调节槽四中，调节槽一、调节槽二、调节槽三和调节槽四中分别设置有能够分别切换第一针座20b、第二针座20c、第三针座20d和第四针座20e工作状态的拨动开关22一、拨动开关22二、拨动开关22三和拨动开关22四。在拨动开关22一、拨动开关22二、拨动开关22三和拨动开关22四的作用下，可以将第一针座20b、第二针座20c、第三针座20d和第四针座20e同时向下运动，使第一针座20b、第二针座20c、第三针座20d和第四针座20e处于工作工位；或者将第一针座20b和第三针座20d同时向下运动，使第一针座20b和第三针座20d处于工作工位；或者将第二针座20c和第四针座20e同时向下运动，使第二针座20c和第四针座20e处于工作工位，从而提高检测效率。

在本实施例中，工作台2与机体1之间设置有能够调节工作台2高度的升降定位机构。升降定位结构包括固定在机体1上的若干立柱和丝杠电机，丝杠电机的机体1固定在机体1上，丝杠电机的丝杆上设置有滚珠，滚珠的外套上设置有连接座，所述的连接座固连在工作台2上；所述的工作台2上开设有若干与所述立柱相对应的安装孔，所述的立柱对应设置在安装孔中。

本小容量SPI FLASH芯片的检测装置，其工作原理是这样的：首先，在调节定位机构的作用下，调整好承载台3处于机体1工作台2上的位置；接着，在安装定位机构的作用下，将晶圆19安装到承载台3的安装槽中；其次，在升降定位机构的作用下，调节工作台2的高度，使承载台3中的晶圆19处于探针卡20正下方；然后，使第一针座20b、第二针座20c、第三针座20d和第四针座20e调整到选择性工作状态；最后，将探针卡20上的测试探针21直接与晶圆19上的焊垫或凸块直接接触，引出芯片讯号，再配合机体1与软件控制即可判断SPIFLASH芯片是否合格，若不合格则在芯片上做标记，达到自动化检测的目的。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了1、机体；2、工作台；3、承载台；4、横向导轨；5、横向滑块；6、驱动电机一；7、安装台一；8、纵向导轨；9、纵向滑块；10、驱动电机二；11、安装台二；12、吸附孔；13、吸附总管；14、连接管；15、真空泵；16、吸盘；17、堵头；18、自动定位臂；19、晶圆；20、探针卡；20a、PCB板；20b、第一针座；20c、第二针座；20d、第三针座；20e、第四针座；21、测试探针；22、拨动开关等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (9)

1.小容量SPI FLASH芯片的检测装置，包括具有工作台的机体，所述的工作台上设置有用于放置晶圆的承载台，其特征在于，所述的工作台与承载台之间设置有能够调节承载台与工作台相对位置的调节定位机构，所述的承载台中设置有能够将晶圆芯片在承载台中进行定位的安装定位机构；所述的工作台上设置有能够对晶圆进行进行电性性能测试的探针卡，所述的探针卡包括具有探针过孔的PCB板，所述的探针过孔中依次设置有矩形状的第一针座、第二针座、第三针座和第四针座，第一针座、第二针座、第三针座和第四针座中均具有若干矩阵排列供安装测试探针的卡槽，卡槽中设置有测试探针；第一针座与第二针座上的测试探针交错设置，第三针座与第四针座上的测试探针交错设置，第一针座与第三针座上的测试探针对应设置，第二针座与第四针座上的测试探针对应设置，所述的工作台与机体之间设置有能够调节工作台高度的升降定位机构。

2.根据权利要求1所述的小容量SPI FLASH芯片的检测装置，其特征在于，所述的调节定位机构包括固定在工作台上的横向导轨，横向导轨上滑动设置有能够沿着横向导轨滑动的横向滑块，所述的横向滑块与一驱动电机一相连；所述的横向滑块上设置有纵向导轨，纵向导轨上滑动设置有能够沿着纵向导轨滑动的纵向滑块，所述的纵向滑块与一驱动电机二相连；所述的纵向滑块上通过周向转动轴向固定的方式设置有转轴，所述的转轴与一能够驱动其向指定方向按指定角度旋转的驱动电机三相连，上述的承载台固定在转轴的上端。

3.根据权利要求1所述的小容量SPI FLASH芯片的检测装置，其特征在于，所述的安装定位机构包括开设在承载台上呈圆形的安装槽，安装槽的底部开设有若干吸附孔，若干吸附孔均通过通道与一处于承载台侧部的吸附总管相连通，所述的吸附总管与一能够使其形成负压的吸附结构相连；所述的安装槽的侧壁上设有能使晶圆定位在安装槽中心的定位结构。

4.根据权利要求3所述的小容量SPI FLASH芯片的检测装置，其特征在于，所述的吸附结构包括连接管和真空泵，所述的真空泵固定在工作台上，连接管的一端与真空泵相连通，连接管的另一端与上述吸附总管相连通。

5.根据权利要求4所述的小容量SPI FLASH芯片的检测装置，其特征在于，所述的吸附孔中均可拆卸配合安装有吸盘。

6.根据权利要求4所述的小容量SPI FLASH芯片的检测装置，其特征在于，所述的吸附孔中均可拆卸配合安装有能够将吸附孔堵住的堵头。

7.根据权利要求3所述的小容量SPI FLASH芯片的检测装置，其特征在于，所述的定位结构包括若干开设在安装槽侧壁的容纳槽，所述的容纳槽中设有能够从中伸出并自动调整晶圆中心的自动定位臂。

8.根据权利要求1所述的小容量SPI FLASH芯片的检测装置，其特征在于，所述的PCB板上开设有竖直设置的调节槽一、调节槽二、调节槽三和调节槽四，上述的第一针座、第二针座、第三针座和第四针座分别设置在调节槽一、调节槽二、调节槽三和调节槽四中，所述的调节槽一、调节槽二、调节槽三和调节槽四中分别设置有能够分别切换第一针座、第二针座、第三针座和第四针座工作状态的拨动开关一、拨动开关二、拨动开关三和拨动开关四。

9.根据权利要求1所述的小容量SPI FLASH芯片的检测装置，其特征在于，所述的升降定位结构包括固定在机体上的若干立柱和丝杠电机，丝杠电机的机体固定在机体上，丝杠电机的丝杆上设置有滚珠，滚珠的外套上设置有连接座，所述的连接座固连在工作台上；所述的工作台上开设有若干与所述立柱相对应的安装孔，所述的立柱对应设置在所述安装孔中。