CN209945986U - 一种影像传感器测试机台 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种影像传感器测试机台，用于测试晶圆，包括：测试头，其上可转动地设置有盖板，所述盖板用于盖合所述测试头的一表面；光源，设置在所述测试头的一侧，且所述光源包括镜筒；以及驱动臂，设置在所述光源的一侧并与所述光源连接；其中，所述驱动臂被配置为，当所述盖板盖合所述测试头的所述表面时，带动所述光源靠近所述测试头，使所述镜筒穿过所述盖板伸入到所述测试头中，并将所述光源固定；所述驱动臂还被配置为，驱动所述光源远离所述测试头，使所述镜筒脱离所述盖板而使盖板能够被开启。通过驱动臂带动光源运动，使其靠近或远离测试头，方便光源的拆卸，完成板卡的更换，有效提高板卡更换的速度，进而提高晶圆测试效率。

Description

一种影像传感器测试机台

技术领域

本实用新型涉及半导体制造技术领域，具体涉及一种影像传感器测试机台。

背景技术

如图1a和图1b所示，用于影像传感器的半导体芯片在进行晶圆测试时，提供一种影像传感器测试机台，该测试机台配置有测试头10，所述测试头10需要搭配光源20使用。具体的，测试头10的上端面上设置有板卡槽11，板卡槽11内放置板卡(图中未示出)，板卡可为测试提供电源、时钟信号和I/V激励信号等，并同时可接收输出信号。此外，测试头10上还铰接有盖板12，盖板12可盖合在测试头10的上端面上，并且测试头10和盖板12上还共同形成有容纳槽13。实际应用时，所述光源20上设置有镜筒21，所述光源20和镜筒21组合成一整体后，镜筒21插入容纳槽13内，而后光源20通过螺钉30固定在盖板12上。最后将配备光源20的测试头10设置在一探针台40上，以利用板卡与探针台40共同来测试晶圆上的每一个晶粒的电气特性、光学特性和效能。

进而若板卡出现损坏，或者其数量及功能与待测晶圆的型号不匹配，则需要更换相配套的板卡，此时，需要拆除光源20和镜筒21方可翻转盖板12，使板卡槽11暴露后，再更换板卡。显然，目前更换板卡时，需要人工逐个拆除螺钉30，且更换板卡后，还需要再逐个拧紧螺钉30，整个更换过程费时费力，致使晶圆测试时间延长，产能降低。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种影像传感器测试机台，使光源与测试头上的盖板不通过螺钉连接，以便快速地打开盖板，提高更换板卡的速度。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种影像传感器测试机台，用于测试晶圆，包括：

测试头，其上可转动地设置有盖板，所述盖板用于盖合所述测试头的一表面；

光源，设置在所述测试头的一侧，且所述光源包括一镜筒；以及驱动臂，设置在所述光源的一侧并与所述光源连接；

其中，所述驱动臂被配置为，当所述盖板盖合所述测试头的所述表面时，带动所述光源靠近所述测试头，以使所述镜筒穿过所述盖板伸入到所述测试头中，并将所述光源固定；所述驱动臂还被配置为，驱动所述光源远离所述测试头，使所述镜筒脱离所述盖板而使盖板能够被开启。

可选地，所述盖板用于盖合所述测试头的表面为所述测试头的上表面，且所述测试机台还包括与所述驱动臂连接的控制单元，所述控制单元用以控制所述驱动臂至少带动所述光源相对于所述测试头做竖直运动，以使所述光源远离或靠近所述测试头。

可选地，所述驱动臂包括至少一个可升降的第一臂，所述第一臂竖直设置并连接所述光源，且所述控制单元用以控制所述第一臂带动所述光源做竖直运动。

可选地，所述驱动臂还包括至少一个第二臂，所述第二臂的一端连接所述第一臂，另一端连接所述光源，且所述控制单元还用以控制所述第二臂带动所述光源做竖直运动或水平运动。

可选地，所述第二臂被配置为当所述光源远离所述测试头时，所述第二臂在轴向上与所述光源至少部分重叠。

可选地，所述第一臂和所述第二臂均为两个，两个所述第一臂间隔地竖直设置，且每个所述第一臂连接一个所述第二臂，两个所述第二臂均连接所述光源并位于所述光源的相对两侧，且所述光源用于至少部分容置在两个所述第二臂之间。

可选地，所述第二臂上设有第一导轨，所述光源上设有与所述第一导轨相对设置的第二导轨；

且所述第二臂还包括连杆，所述连杆的两端分别通过导轨轴承设置在第一导轨和第二导轨上，当所述连杆两端的导轨轴承在对应的导轨上转动时，用于驱动所述连杆带动所述光源做水平移动。

可选地，所述第一臂与所述第二臂转动连接，所述控制单元用以控制所述第二臂带动所述光源竖直转动或水平转动。

可选地，所述测试机台还包括：

探针台，所述测试头设置在所述探针台上；

其中，所述测试头上用于被所述盖板盖合的所述表面上设置有卡槽，所述卡槽用于容置测试晶圆的板卡。

可选地，所述晶圆为用于制备影像传感器的晶圆。

与现有技术相比，本实用新型提供的测试机台具有如下优点：

第一、所述测试机台包括测试头和光源，且光源上设置有镜筒，其中光源、镜筒和测试头需要配合使用来完成晶圆的测试，但镜筒需要穿过测试头上盖板并插入测试头中，因此，若需要打开盖板，则需要先将光源和镜筒拆除。本实用新型为了简化拆装的过程，通过驱动臂来驱动光源运动，完成镜筒的插入和拆卸，并且通过驱动臂将光源与测试头相固定，这样无需通过螺丝将光源与测试头进行固定，因此，若需要打开测试头上的盖板，只需要驱动臂带动光源远离测试头即可，从而为盖板的开启腾出足够的空间，这样设置，例如在需要更换测试晶圆的板卡时，无需逐个拆除螺丝，省时又省力，且板卡更换完成后，驱动臂又带动光源复位。因此，在板卡更换的整个过程中，无需人工拆卸，提高了盖板的开启速度，也提高了板卡的更换速度和晶圆测试效率，并降低测试人员的劳动强度；

第二、所述驱动臂优选包括第一臂和第二臂，第一臂可竖直升降，而第二臂优选能够在轴向上与光源至少部分重叠，这样一来，在测试机台不使用时，可将光源收入第二臂轴向所在的空间中，如此可缩小测试机台的使用空间。

附图说明

图1a是现有技术中影像传感器测试机台上测试头与光源的装配示意图；

图1b是现有技术中更换板卡时测试头与光源的相分离的示意图；

图2a是本实用新型一实施例中一种影像传感器测试机台的结构示意图；

图2b图2a中测试机台的光源向上运动而使盖板开启时的示意图；

图3a是本实用新型一实施例中一种影像传感器测试机台的结构示意图；

图3b是图3a中影像传感器测试机台在A处的放大示意图；

图3c是图3a中影像传感器测试机台的光源向上运动时的示意图；

图3d是图3c中光源继续朝水平方向运动时的示意图；

图3e是图3d中光源朝水平方向运动并实现收纳时的示意图；

图3f是图3a中影像传感器测试机台的盖板开启时的示意图，图中板卡槽未示出；

图4是本实用新型一实施例中一种影像传感器测试机台的结构示意图，其中光源向上运动被抬起；

图5a是本实用新型一实施例中一种影像传感器测试机台的结构示意图；

图5b是图5a中影像传感器测试机台的光源向上运动后发生水平转动时的示意图。

图5c是图5a中影像传感器测试机台的一种变形结构中的光源即将发生竖直转动时的示意图。

[附图标记说明如下]：

10，100-测试头；11,120-板卡槽；12，110-盖板；13，130-容纳槽；

20,200-光源；21，210-镜筒；

30-螺钉；

300-驱动臂；310-第一臂；320-第二臂；321-连接座；322-第一导轨；323-第二导轨；324-连杆；325-第一导轨轴承；326-第一电机；327-第二导轨轴承；328-第二电机；330-第三电机；

40，400-探针台。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。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例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

如在本说明书和所附权利要求中所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”包括复数对象，除非内容另外明确指出外。如在本说明书和所附权利要求中所使用的，术语“或”通常是以包括“和/或”的含义而进行使用的，除非内容另外明确指出外。附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。

本实用新型的核心思想在于提供一种影像传感器测试机台，用于测试晶圆，参阅图2a及图2b所示，所述测试机台包括：

测试头100，其上可转动地设置有盖板110，所述盖板110用于盖合所述测试头100的一表面；这里的表面主要是上表面；

光源200，设置在所述测试头100的一侧，且所述光源200包括镜筒210；以及

驱动臂300，设置在所述光源200的一侧并与所述光源200连接。

其中，所述驱动臂300被配置为，当所述盖板110盖合所述测试头100的所述表面时，带动所述光源200靠近所述测试头100，以使所述镜筒210穿过所述盖板110伸入到所述测试头100中，并将所述光源200固定；所述驱动臂300还被配置为，驱动所述光源200远离所述测试头100，使所述镜筒210脱离所述盖板110而使盖板110能够被开启。应知晓的是，当镜筒210穿过所述盖板110伸入到所述测试头100中后，可通过驱动臂300固定光源200，使其不能相对于测试头100运动。

本发明的测试机台100主要是对用于制作影像传感器的半导体芯片的晶圆进行测试，可以使光源200与测试头100不通过螺钉连接，以便快速地打开盖板110，实现板卡的快速更换。

以下对影像传感器测试机台的结构和工作原理作进一步说明，但不应以此应用作为对本实用新型的限定。

继续参阅图2a和图2b，所述测试头100的上表面设置有板卡槽120，所述板卡槽120内容置有板卡(图中未示出)，所述板卡与外部测试机(图中未示出)电性连接。且所述测试头100的上表面还转动地设置有盖板110，可选地，所述盖板110与测试头100上表面的一侧边铰接，从而盖板110可盖合在测试头100上，以遮盖测试头100的上表面，当然，通过翻转也可以开启盖板110。所述盖板110与所述测试头100还共同形成有容纳槽130，所述容纳槽130包括位于盖板110上的第一孔(即通孔)，以及位于测试头100上的第二孔，当盖板110盖合在测试头100上时，所述第一孔和第二孔在竖直方向上对齐，优选地，此时，第一孔和第二孔的投影重合，也即，第一孔的形状、尺寸均与第二孔相同。

所述测试机台还包括探针台400，探针台400内设置有待测晶圆。实际应用时，光源200和测试头100组装在一起后，共同安装在探针台400上，并且测试头100内的板卡可将测试信号传递给待测晶圆，如此便可利用板卡与探针台400共同来测试晶圆上的每一个晶粒的电气特性、光学特性和效能。

需要说明的是，本实施例中的测试头100、光源200、镜筒210、探针台400各自的结构以及工作方式均与现有的影像传感器测试机台完全相同，因而此处不再赘述。

在进行晶圆测试时，所述盖板110盖合在所述测试头100的上表面上，所述镜筒210插设在所述容纳槽130内，所述光源200设置在所述盖板110的上表面，并与之贴合，此时驱动臂300保持静止，从而将光源200的位置固定，使光源200相对于测试头100静止，优选的，所述光源200压抵在盖板110上，使盖板110还可以支撑光源200。作为优选的，所述容纳槽130的横截面形状、尺寸与所述镜筒210相匹配，如此，在测试时，镜筒210的位置因容纳槽130的限制而被固定，避免出现晃动，从而保持测试过程的稳定性。

当测试机台需要更换板卡时，所述驱动臂300可带动光源200向上运动，使光源200远离测试头100，以便为盖板110的翻转开启提供足够的空间。板卡更换完成后，驱动臂300再带动光源200向下运动，实现复位。这里的“复位”指的是当盖板110盖合后，镜筒210插入容纳槽130，同时光源200压抵在盖板110上。

因此，依靠所述驱动臂300带动光源200运动并实现光源200与测试头100的相对固定，这样避免了光源200和测试头100通过螺钉连接时带来的诸多问题，便于快速地打开盖板110，提高更换板卡的速度，缩短晶圆测试时间，提高产能。

在本实施例中，所述驱动臂300可以是手动驱动，也可以采用驱动装置进行自动化操作，这里的驱动装置包括但不局限于电机。

作为进一步的优化，将驱动臂300设置成一全自动的机械结构，为此，所述测试机台还包括控制单元(图中未示出)。所述控制单元与驱动装置连接，所述驱动装置与驱动臂300连接，所述控制单元优选按照预定程序控制驱动装置驱动驱动臂300动作。这里，应知晓的是，所述控制单元可以由本领域技术人员习知的单片机、PLC控制器、计算机或继电器等控制装置来实现其与驱动装置间的通讯。对于驱动臂300带动光源200移动的距离，可以预先设定固定行程，也可以通过安装相应的位移传感器来检测，并将检测信号传递至控制单元来控制。驱动臂300的主要作用在于带动光源200和镜筒210移动，以便与测试头100配合实现测试功能，或远离测试头100，以方便盖板110开启。本发明对驱动臂300的具体结构不作限定，例如在一个实施例中，所述驱动臂300包括一个可升降的竖直移动关节，所述竖直移动关节通过一连接臂与光源200连接，此外，所述连接臂300也可配置为能够做水平移动或水平摆动，在其他实施例中，所述驱动臂300还可包括与竖直移动关节连接的水平移动关节，所述水平移动关节带动竖直移动关节水平移动，因此，驱动臂300可以有不同的运动形式，而且可以通过多种不同的结构来实现其预定功能。

以下将结合附图对所述测试机台的优选结构及工作过程进行详细描述，为便于表达，在涉及方位时，均以图示中的X、Y、Z方向进行指示，图示中的箭头表示光源200的运动方向。

如图2a所示，在本实施例中，所述驱动臂300包括一个第一臂310(即竖直移动关节)，该第一臂310竖直地设置在测试头100的一侧。第一臂310为一伸缩件，可选地，其可以通过气缸、液压缸或电机等驱动装置驱动其伸缩。第一臂310还连接第二臂320(即连接臂)，所述第二臂320同时与光源200连接，从而通过第一臂310的伸缩运动由第二臂320驱动光源200上升下降。例如图2b所示，当需要更换板卡时，第一臂310伸长，并带动光源200沿Z方向向上运动，直至镜筒210脱离盖板110，不会对盖板110的翻转开启产生干涉时停止，此时即可开启盖板110。

事实上，第一臂310的数量还可以是两个或两个以上，特别是当第一臂310的数量为偶数时，例如设置为两个，两个第一臂310分别通过一个第二臂320与光源200连接，且两个第二臂320与光源200的连接点可以对称设置，如此一来，可以为光源200提供更为均衡稳定的作用力，确保动作过程中光源200的平稳性。

图3a示出在另一实施例中的测试机台的结构示意图。本实施例中，所述驱动臂300包括两个第一臂310和两个第二臂320。两个第一臂310可以通过气缸、液压缸或电机中的任一种驱动其伸缩。两个第一臂310均竖直地设置在测试头100的同一侧，同时两个第二臂320的一端分别与对应的第一臂310连接，另一端与光源200连接。优选地，两个第二臂320设置在光源200的相对两侧，以形成一个容纳光源200的收纳空间。

可选地，所述第二臂320包括连接座321，所述连接座321与第一臂310连接。本实施例中，所述连接座321为长条状的立方体块。两个第二臂320上的连接座321相对设置，为方便描述，现将两个连接座321相对的端面定义为内侧面。连接座321的内侧面与光源200活动连接。

更为详细地结构请参阅图3a及图3b，在连接座321的内侧面上设置有沿连接座321长度方向延伸的第一导轨322，所述光源200朝向内侧面的端面上设置有与所述第一导轨322相对应的第二导轨323。所述第二臂320还包括连杆324，所述连杆324的一端通过转轴设有第一导轨轴承325，所述第一导轨轴承325置于所述第一导轨上322，并通过第一电机326驱动，所述第一电机326固设于连杆324上；所述连杆324的另一端通过转轴设有第二导轨轴承327，所述第二导轨轴承327置于所述第二导轨323上，并通过第二电机328驱动，所述第二电机328固设于连杆324上。

晶圆测试时，如图3a所示，光源200通过驱动臂固定于盖板110上，当需要更换板卡时，如图3c所示，第一臂310伸长，带动光源200沿Z方向向上移动，当镜筒210的下端高于盖板110上端面时，第一臂310停止伸长；随后，如图3d、3e所示，第一导轨轴承325、第二导轨轴承327依次在相应电机的驱动下带动光源200沿Y方向移动，直至镜筒210不干涉盖板110的翻转开启为止，之后，便可开启盖板110，且开启盖板110时的状态如图3f所示。在本实施例中，驱动臂300的设置位置以盖板110被开启时，光源200能够被收入两个连接座321间的空间为佳，如此，可以节省整个测试机台所占据的空间。本实施例中，光源200可以是整个收纳在两个连接座321之间，也可以是部分收纳在两个连接座321之间。

本实施例中，所述控制单元与所有驱动装置连接，控制这些驱动装置驱动相应的构件运动，如这里的第一电机326和第二电机328均连接控制单元。

实际上，本实施例的第二臂320还可以有更为简单的结构，比如第二臂320直接使用诸如气缸、液压缸或电机中一个驱动其伸缩。

图4示出在又一实施例中测试机台的结构示意图。在该实施例中，第一臂310和第二臂320均使用气缸一类的伸缩件。其中，第二臂320固设于一基座或地面上，所述第一臂310竖直设置，其下端与第二臂320的自由端连接、上端与光源200连接。在图4所示出的结构中，第一臂310和第二臂320的数量均为两个，两个第二臂320平行设置，并分别位于测试头100的相对两侧。当然，在其他的变形结构中，对于第一臂310及320的数量并无具体的限制。

参阅图5a，在本发明的再一个实施例中，所述驱动臂300包括一个第一臂310和一个第二臂320，所述第一臂310通过气缸驱动其伸缩。可选地，所述第一臂310竖直地设置在所述测试头100的一侧边的中部，其转动连接所述第二臂320，第二臂320与光源固定连接。具体地，在第一臂310的上端设置有第三电机330，第三电机330的输出轴与第一臂310的轴线平行，并且该输出轴与所述第二臂320连接，如此，所述第三电机330驱动第二臂320绕其输出轴的轴线转动，从而所述光源200可绕第三电机330输出轴水平地转动。

参阅图5b，更换板卡时，首先所述第一臂310伸长，带动所述光源200沿Z方向向上移动，待所述镜筒210的下端高于所述盖板110上端面时，第一臂310停止运动，然后所述第三电机330驱动所述第二臂320带动光源200在水平方向上转动，直至所述光源200完全偏离盖板110的正上方，这样，所述镜筒210就不会对所述盖板110的开启造成干扰。

在本实施例的其他变形结构中，第三电机330的输出轴也可以垂直于第一臂310的轴线，这种情况下，参阅图5c所示，第三电机330驱动第二臂320在竖直方向上旋转，进而带动所述光源200在竖直方向上转动。在该类变形结构中，第一臂的310的数量也不局限为一个。

综上，本实用新型所提供的一种影像传感器测试机台相对于现有技术而言，光源200与盖板110间无需通过螺钉连接即可固定其位置，直接通过驱动臂300带动光源200及镜筒210运动，即可以使其远离测试头100，或将其固定于盖板110上，极大地简化了更换板卡时的操作程序，提高了更换效率，进而提高晶圆测试效率，并且降低了操作人员的劳动强度。

Claims (10)

1.一种影像传感器测试机台，用于测试晶圆，其特征在于，包括：

测试头，其上可转动地设置有盖板，所述盖板用于盖合所述测试头的一表面；

光源，设置在所述测试头的一侧，且所述光源包括镜筒；以及

驱动臂，设置在所述光源的一侧并与所述光源连接；

其中，所述驱动臂被配置为，当所述盖板盖合所述测试头的所述表面时，带动所述光源靠近所述测试头，以使所述镜筒穿过所述盖板伸入到所述测试头中，并将所述光源固定；所述驱动臂还被配置为，驱动所述光源远离所述测试头，使所述镜筒脱离所述盖板而使盖板能够被开启。

2.根据权利要求1所述的一种影像传感器测试机台，其特征在于，所述盖板用于盖合所述测试头的表面为所述测试头的上表面，且所述测试机台还包括与所述驱动臂连接的控制单元，所述控制单元用以控制所述驱动臂带动所述光源相对于所述测试头做竖直运动，以使所述光源远离或靠近所述测试头。

3.根据权利要求2所述的一种影像传感器测试机台，其特征在于，所述驱动臂包括至少一个可升降的第一臂，所述第一臂竖直设置并连接所述光源，且所述控制单元用以控制所述第一臂带动所述光源做竖直运动。

4.根据权利要求3所述的一种影像传感器测试机台，其特征在于，所述驱动臂还包括至少一个第二臂，所述第二臂的一端连接所述第一臂，另一端连接所述光源，且所述控制单元还用以控制所述第二臂带动所述光源竖直运动或水平运动。

5.根据权利要求4所述的一种影像传感器测试机台，其特征在于，所述第二臂被配置为当所述光源远离所述测试头时，所述第二臂在轴向上与所述光源至少部分重叠。

6.根据权利要求5所述的一种影像传感器测试机台，其特征在于，所述第一臂和所述第二臂均为两个，两个所述第一臂间隔地竖直设置，且每个所述第一臂连接一个所述第二臂，两个所述第二臂均连接所述光源并位于所述光源的相对两侧，且所述光源用于至少部分容置在两个所述第二臂之间。

7.根据权利要求5或6所述的一种影像传感器测试机台，其特征在于，所述第二臂上设有第一导轨，所述光源上设有与所述第一导轨相对设置的第二导轨；

且所述第二臂还包括连杆，所述连杆的两端分别通过导轨轴承设置在所述第一导轨和第二导轨上，当所述连杆两端的导轨轴承在对应的导轨上转动时，用于驱动所述连杆带动所述光源做水平移动。

8.根据权利要求4所述的一种影像传感器测试机台，其特征在于，所述第一臂与所述第二臂转动连接，所述控制单元用以控制所述第二臂带动所述光源竖直转动或水平转动。

9.根据权利要求1或2所述的一种影像传感器测试机台，其特征在于，还包括：

探针台，所述测试头设置在所述探针台上；

其中，所述测试头上用于被所述盖板盖合的所述表面上设置有板卡槽，所述板卡槽用于容置测试晶圆的板卡。

10.根据权利要求1或2所述的一种影像传感器测试机台，其特征在于，所述晶圆为用于制备影像传感器的晶圆。

Images