CN218424236U

CN218424236U - 一种芯片测试设备

Info

Publication number: CN218424236U
Application number: CN202222518994.9U
Authority: CN
Inventors: 杨胜利; 李俊; 邹家宽
Original assignee: Suzhou HYC Technology Co Ltd
Current assignee: Suzhou HYC Technology Co Ltd
Priority date: 2022-09-22
Filing date: 2022-09-22
Publication date: 2023-02-03
Anticipated expiration: 2032-09-22

Abstract

本实用新型实施例公开了一种芯片测试设备，包括测试线，测试线包括依次设置的上料单元、测试单元以及下料单元；上料单元包括料盘输送组件、上料载盘和换盘机械手，换盘机械手被配置为将料盘输送组件处料盘内的待测芯片转移至上料载盘，以使上料载盘所承载的待测芯片达到测试单元一次测试所需的数量；测试单元包括测试工装以及测试压头，测试工装与测试压头对应设置，配合使用以对芯片进行测试；下料单元包括下料载盘和下料编带组件；芯片测试设备还包括有移料机构，移料机构被配置为将上料载台的待测芯片搬运至测试工装，以及将测试工装处的已测试芯片搬运自下料载台。采用模块化设计，布局合理，机动性高，能够提高设备的利用率以及工作效率。

Description

一种芯片测试设备

技术领域

本实用新型涉及半导体芯片测试技术领域。更具体地，涉及一种芯片测试设备。

背景技术

半导体集成电路芯片在生产制作过程中，因环节众多，工艺精细复杂，部分芯片在制作过程中便已出现损坏，若将损坏芯片与正常芯片同时向市场进行投放，必会造成市场的混乱，因此在芯片进入市场前，需对芯片进行检测。

当下最先进的检测方式是通过检测设备模拟人工检测动作，对芯片进行检测，效率得到非常大的提高，通过机械抓手拾取芯片，快速精确，一次检测动作可同时测试多颗芯片，同时两次测试间的间断时间也能做到很短，而随着技术的改进优化，瞬间检测动作速度还在提升，因此限制芯片检测效率的部分已经不再是测试设备测试位的单一动作速度，数量众多的芯片要完成检测需要经过一系列的机械设备动作，其中涉及至少一个机械抓手来回抓取芯片和芯片装载以及输送的过程，同时承载芯片的料盘也可能需要为了匹配检测装置进行料盘转运，所以现有大批量的芯片检测大多是通过不同的设备进行配合完成检测工作流程，同时还需要多个工人进行操控，设备数量多，实际的有效运行少，资源有浪费，而且人工成本也不易缩减，工作效率有待提高。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型的目的在于提供一种能够提高芯片检测效率以及设备利用率的芯片测试设备。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种芯片测试设备，包括：

测试线，所述测试线包括依次设置的上料单元、测试单元以及下料单元；

所述上料单元包括料盘输送组件、可往复移动的上料载盘以及换盘机械手，所述换盘机械手被配置为将料盘输送组件处料盘内的待测芯片转移至所述上料载盘，以使上料载盘所承载的待测芯片达到测试单元一次测试所需的数量；

所述测试单元包括测试工装以及测试压头，所述测试工装与测试压头对应设置，配合使用以对芯片进行测试；

所述下料单元包括能够往复移动的下料载盘以及下料编带组件；

所述芯片测试设备还包括有移料机构，所述移料机构被配置为将上料载台的待测芯片搬运至测试工装，以及将所述测试工装处的已测试芯片搬运自下料载台。

此外，优选地方案是，所述上料单元还包括位于所述料盘输送组件和上料载盘之间的扫码相机，所述扫码相机被配置为在换盘机械手将芯片由料盘输送组件搬运至上料载盘过程中对芯片进行扫码拍照。

此外，优选地方案是，所述上料单元还包括位于所述料盘输送组件和上料载盘之间的翻转组件，所述翻转组件被配置为将芯片进行180°翻转；

所述换盘机械手用于将位于料盘输送组件上的料盘内的芯片搬运至所述翻转组件，以及将翻转组件翻转后的芯片搬运至所述上料载盘。

此外，优选地方案是，所述上料载盘包括接料工位以及上料工位；

所述上料单元还包括位于所述上料载盘的接料工位和上料工位之间的定位相机，所述定位相机被配置为对上料载盘上的待测芯片进行定位；

所述上料载盘位于接料工位时，换盘机械手将料盘输送组件处的待测芯片搬运至上料载盘；

所述上料载盘位于上料工位时，移料机构将上料载盘处的芯片搬运至测试工装进行上料。

此外，优选地方案是，所述测试工装包括测试上料工位以及测试工位；

所述测试工装位于测试上料工位时，所述移料机构将上料载盘上的待测芯片搬运至测试工装进行上料；

所述测试工装位于测试工位时，测试工装与测试压头导通对待测芯片进行测试。

此外，优选地方案是，所述测试单元包括依次设置的多个测试工装，每个测试工装对应一个测试压头。

此外，优选地方案是，所述下料单元还包外观检测组件，所述外观检测组件用于对芯片进行外观缺陷检测。

此外，优选地方案是，所述下料单元还包括回正组件，所述回正组件用于将已测芯片翻转回正。

此外，优选地方案是，所述芯片测试设备包括两条并行设置的测试线，两条所述测试线同步工作。

此外，优选地方案是，所述移料机构位于两条测试线之间，能够同时对两条所述测试线的测试单元进行上料或者下料操作。

本实用新型的有益效果如下：

针对现有技术中存在的技术问题，本申请实施例提供一种芯片测试设备，采用模块化设计，布局合理，机动性高；上料单元、测试单元以及下料单元并行操作，能够平摊流程时间；设置两条独立运转的测试线，布局合理，机动性高，且方便对各个单元进行维护；在实际操作时，上料单元和下料单元每小时的上下料芯片的效率高于测试单元的每小时测试芯片的效率，测试单元多组测试工装同时对芯片进行测试，能够提高设备的利用率以及工作效率，降低对人力资源的消耗。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1示出本实用新型实施例所提供的芯片测试设备的外观结构示意图。

图2示出本实用新型实施例所提供的芯片测试设备的内部结构示意图。

图3示出本实用新型实施例所提供的上料单元的结构示意图。

图4示出本实用新型实施例所提供的测试单元的结构示意图。

图5示出本实用新型实施例所提供的下料单元的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以单元分，并没有特殊的含义。

为克服现有技术存在的缺陷，本实用新型的实施例提供一种芯片测试设备，结合图1-5所示，所述芯片测试设备包括上料单元1、测试单元2以及下料单元3。所述上料单元1、测试单元2以及下料单元3依次设置构成一条测试线。本实施例中所述芯片测试设备包括两条平行设置的测试线，两条测试线能够同步工作，分别由独立的控制系统控制，互不干扰，能够保证测试效率。

在一个实施例中，所述上料单元1用于提供料盘，并将料盘内的待测芯片输送至测试单元2进行检测。所述上料单元1包括料盘输送组件11、上料载盘12以及换盘机械手13。所述料盘输送组件11用于将承载有待测芯片的料盘40输送至换盘机械手13的抓取位置。所述换盘机械手13能够在所述料盘输送组件11和上料载盘12之间往复移动，用于抓取料盘输送组件11上料盘内的待测芯片，将其放置于所述上料载盘12上，以使上料载盘12上的待测芯片的数量达到测试单元2一次测试所需的数量。在本实施例中，每个料盘上承载有220颗待测芯片，每条测试线的上料载盘12一次需要供给测试单元2的待测芯片的数量为384颗，即约两盘料盘完成一次芯片换盘。所述上料载盘12由第一直线模组14驱动，能够沿X轴方向往复运动，将待测芯片输送至测试单元2处。

在一个实施例中，所述上料单元1还包括位于所述料盘输送组件11和上料载盘12之间的翻转组件15，所述翻转组件15用于将待测芯片进行180°翻转，使得正面朝下，底面朝上，方便测试单元2对芯片进行测试。具体地，在所述换盘机械手13抓取料盘输送组件11处的待测芯片后，将待测芯片移交给翻转组件15，所述翻转组件15将待测芯片翻转180°，使得芯片的正面朝下，然后换盘机械手13再将已经翻转的待测芯片放置于上料载盘12上。

在本实施例中，所述上料载盘12由第一直线模组14驱动，能够沿X轴方向往复运动，在X轴方向上包括接料工位以及上料工位，所述上料载盘12位于接料工位时，接收由所述换盘机械手13由料盘输送组件11处搬运而来的待测芯片；当上料载盘12满料后，在第一直线模组14的驱动下沿X轴方向运动至上料工位，由移料机构5将待测芯片搬运至检测单元2进行检测。

在本实施例中，在对芯片进行检测之间，需要对芯片进行扫码拍照，如图3所示，所述料盘输送组件11和翻转组件15之间设置有扫码相机16，用于对待测芯片进行扫码拍照，识别芯片信息。在换盘机械手13将待测芯片由料盘输送组件11搬运至上料载盘12的过程中，换盘机械手13抓取料盘输送组件11处的待测芯片，沿Y轴方向移动至扫码相机16处，扫码相机16对待测芯片的底部进行扫码拍照，识别芯片信息后，换盘机械手13继续沿着Y轴方向运动至所述翻转组件15处，将待测芯片移交给翻转组件15，所述翻转组件15将待测芯片翻转180°，使得芯片的正面朝下，然后换盘机械手13再将拾取已经翻转的待测芯片，继续沿着Y轴方向运动，将已经翻转的待测芯片放置于上料载盘12上。

在一个实施例中，所述上料单元1还包括有位于上料载盘12的接料工位和上料工位之间的定位相机17，所述定位相机17能够在上料载盘12满料后向上料工位移动的过程中对上料载盘12上的待测芯片进行定位拍照，以确认上料载盘12上待测芯片的位置信息。

在一个实施例中，所述上料单元1设置有料盘顶升机构18，所述料盘顶升机构18能够沿Z轴方向升降，方便将装有待测芯片的料盘40上料至料盘输送组件11。所述料盘输送组件11包括有沿X轴方向设置的输送带，所述输送带能够将装有待测产品的料盘40输送至所述换盘机械手13的抓取位置。

在本实施例中，所述换盘机械手13设置于一个跨设于料盘输送组件11和上料载盘12上的龙门架19上，所述龙门架19上设置有第一驱动副，所述换盘机械手13通过第一驱动副设置于所述龙门架19上，且能够在第一驱动副的作用下在料盘输送组件11和上料载盘12之间往复移动。在本实施例中，所述换盘机械手13能够改变抓取间距，单次只是抓取两个待测芯片，单次抓取多个待测芯片能够提高换盘机械手3的换盘速度，从而提高上料单元1的工作效率，提高设备利用率。

在一个实施例中，所述测试单元2用于对芯片进行性能测试，包括测试工装21和测试压头22，所述测试工装21和测试压头22对应设置，配合使用以对芯片进行性能测试。所述测试工装21用于承载待测试芯片，与测试压头22导通后可对位于测试工装21上的芯片进行性能测试。

在本实施例中，所述测试工装21在Y轴方向上包括有测试上料工位和测试工位。所述测试工装21位于测试上料工位时，移料机构5抓取上料载盘12上的待测芯片放置于所述测试工装21上；当所述测试工装21位于测试工位时，测试工装21与测试压头22导通，对芯片进行性能测试。

如图4所示，本实施例中测试单元2包括有四个测试工装21，每个测试工装21对应一个测试压头22，可以同时对芯片进行测试。四个所述测试工装21沿X轴方向依次设置，所述移料机构5包括均能够沿X轴方向往复移动的上料机械手51和下料机械手52。本实施例所提供的测试工装21能够承载92颗待测芯片，所述上料机械手51一次能够上料48颗待测芯片，四个测试工装21需要8次完成上料。当四个测试工装21均上料完成后，四个测试工装21同时运动至测试工位，对所承载的测试芯片进行测试，测试完成后，四个测试工装21回到测试上料工位，下料机械手52将已检测芯片搬运至下料单元3下料。在其他的实施例中，可以根据实际需求调整测试工装21的数量，但需保证每个测试工装21对应一个测试压头22。

在本实施例中，所述移料机构5位于两条测试线的测试单元2之间，能够同时对两条测试线的测试单元2进行上料或者下料。

在本实施例中，所述测试单元2还包括有测试机23和气压源24。

在一个实施例中，所述下料单元3用于将测试合格的芯片进行编带下料，以及将测试不合格的芯片下料至次品区31。所述下料单元3包括能够沿X轴方向往复移动的下料载台32以及下料编带组件33。所述下料载台32由第二直线模组34驱动，能够沿X轴方向运动至与测试单元2对接的位置接取由下料机械手52传递来的已测试芯片，以及能够将已测试芯片输送下料。

在本实施例中，所述下料单元3还包括有外观检测组件，所述外观检测组件用于检测芯片的底面、正面以及四周侧面是否存在外观缺陷。具体地，所述外观检测组件包括第一检测相机35、第二检测相机36以及第三检测相机37。所述第一检测相机35镜头朝下设置，由于芯片曾进行180°翻转，所以第一检测相机35用于检测芯片底面的外观缺陷。所述第二检测相机36镜头朝上设置，用于检测芯片的正面是否存在外观缺陷。所述第三检测相机37如图5中横向设置，用于检测芯片的四周侧面是否存在外观缺陷。进一步地，所述第一检测相机35对应所述下料载盘32设置，在下料载盘32承载已检测芯片向下料编带组件33移动的过程中，第一检测相机35对芯片的底面进行外观缺陷检测。当芯片底面检测后，移料机械手38抓取下料载盘32上的已检测芯片，移动至第二检测相机36和第三检测相机37处进行正面及四侧面外观检测。

在一个实施例中，所述下料单元3还包括回正组件39，所述回正组件39用于将已检测芯片进行180°翻转，使芯片恢复为正面朝上的状态。具体地，在已检测芯片进行完正面及四侧面外观检测后，移料机械手38将芯片搬运至所述回正组件39处，回正组件39将芯片翻转180°回正，然后移料机械手38抓取回正后的芯片，将合格芯片放置于下料缓存区30等待下料编带组件3下料，将不合格芯片放置于次品区31处，等待后续处理。

本实用新型实施例所提供的芯片测试设备的工作过程为：将装有待测产品的料盘40上料至料盘输送组件11，料盘输送组件11将料盘40输送至换盘机械手13的抓取位置，换盘机械手13抓取料盘输送组件11上料盘内的待测芯片，扫码相机16对待测芯片底面进行扫码拍照，识别芯片信息后，换盘机械手13运动至所述翻转组件15处，将待测芯片移交给翻转组件15，所述翻转组件15将待测芯片翻转180°，使得芯片的正面朝下，然后换盘机械手13再将拾取已经翻转的待测芯片，将已经翻转的待测芯片放置于上料载盘12上，上料载盘12上的待测芯片的数量达到测试单元2一次测试所需的数量后，在第一直线模组14的驱动下沿X轴方向运动至上料工位，上料机械手51抓取上料载盘12上的待测芯片放置于测试工装21，测试工装21移动至测试工位进行测试，测试完成后，下料机械手52将已检测芯片下料至下料载盘32，在下料载盘32承载已检测芯片向下料编带组件33移动的过程中，第一检测相机35对芯片的底面进行外观缺陷检测。当芯片底面检测后，移料机械手38抓取下料载盘32上的已检测芯片，移动至第二检测相机36和第三检测相机37处进行正面及四侧面外观检测，然后移料机械手38将芯片搬运至所述回正组件39处，回正组件39将芯片翻转180°回正，然后移料机械手38抓取回正后的芯片，将合格芯片放置于下料缓存区30等待下料编带组件3下料，将不合格芯片放置于次品区31处，等待后续处理。所述设备采用模块化设计，设置两条独立运转的测试线，布局合理，机动性高，且方便对各个单元进行维护，此外，上料单元、测试单元以及下料单元并行操作，可以均摊流程时间，上料单元和下料单元的效率高于测试单元，测试单元多组测试工装同时对芯片进行测试，能够提高设备的利用率以及工作效率。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。

Claims

1.一种芯片测试设备，其特征在于，所述芯片测试设备包括测试线，所述测试线包括依次设置的上料单元、测试单元以及下料单元；

2.根据权利要求1所述的芯片测试设备，其特征在于，所述上料单元还包括位于所述料盘输送组件和上料载盘之间的扫码相机，所述扫码相机被配置为在换盘机械手将芯片由料盘输送组件搬运至上料载盘过程中对芯片进行扫码拍照。

3.根据权利要求1所述的芯片测试设备，其特征在于，所述上料单元还包括位于所述料盘输送组件和上料载盘之间的翻转组件，所述翻转组件被配置为将芯片进行180°翻转；

4.根据权利要求1所述的芯片测试设备，其特征在于，所述上料载盘包括接料工位以及上料工位；

5.根据权利要求1所述的芯片测试设备，其特征在于，所述测试工装包括测试上料工位以及测试工位；

6.根据权利要求1所述的芯片测试设备，其特征在于，所述测试单元包括依次设置的多个测试工装，每个测试工装对应一个测试压头。

7.根据权利要求1所述的芯片测试设备，其特征在于，所述下料单元还包外观检测组件，所述外观检测组件用于对芯片进行外观缺陷检测。

8.根据权利要求3所述的芯片测试设备，其特征在于，所述下料单元还包括回正组件，所述回正组件用于将已测芯片翻转回正。

9.根据权利要求1所述的芯片测试设备，其特征在于，所述芯片测试设备包括两条并行设置的测试线，两条所述测试线同步工作。

10.根据权利要求9所述的芯片测试设备，其特征在于，所述移料机构位于两条测试线之间，能够同时对两条所述测试线的测试单元进行上料或者下料操作。