CN219039269U - 一种晶圆测试装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种晶圆测试装置，包括：第一安装板；测试板，安装于第一安装板上，测试板上设有用于对晶圆的性能进行测试并反馈至测试板的测试组件；测试板上还设有至少两个电连接器，电连接器与测试板电连接；至少两个测试盒，各测试盒分别安装于第一安装板上，各测试盒与各电连接器一一对应电连接；测试盒用于收集测试板的测试数据并反馈至上位机。本申请的晶圆测试装置，可以通过几个测试盒、测试板及测试组件即可完成晶圆的测试机数据收集，无需使用庞大的测试机来对晶圆进行测试，从而达到减少了晶圆的测试成本，减少了晶圆测试所需占用的空间，此外，该晶圆测试装置结构简单，便于维护。

Description

一种晶圆测试装置

技术领域

本申请属于晶圆测试技术领域，更具体地说，是涉及一种晶圆测试装置。

背景技术

在晶粒的系统级测试前一般要进行晶圆测试，晶圆测试指的是位于晶圆上还未进行封装的晶粒的测试，其意义在于，在封装前检出晶圆(wafer)上的异常管芯(die)，从而降低封装成本提高后续FT(final test)测试的良率。

目前，晶圆测试领域一般使用一整套测试机对晶圆进行测试，不仅测试成本高，且占用空间大，此外，整套设备结构复杂不便于维护。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种晶圆测试装置，以解决现有技术中存在的使用一整套测试机对晶圆进行测试导致成本高、占用空间大且维护不便的技术问题。

为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：提供一种晶圆测试装置，包括：

第一安装板；

测试板，安装于所述第一安装板上，所述测试板上设有用于对晶圆的性能进行测试并反馈至所述测试板的测试组件；所述测试板上还设有至少两个电连接器，所述电连接器与所述测试板电连接；

至少两个测试盒，各测试盒分别安装于所述第一安装板上，各所述测试盒与各所述电连接器一一对应电连接；所述测试盒用于收集所述测试板的测试数据并反馈至上位机。

在一种可能的设计中，所述晶圆测试装置还包括拆装机构，所述测试盒通过所述拆装机构可拆卸地安装于所述第一安装板上。

在一种可能的设计中，所述拆装机构包括：

固定座，所述固定座安装于所述第一安装板上；

升降机构，所述升降机构安装于所述固定座上并能够输出升降运动，所述测试盒可拆卸地安装于所述升降机构的输出端；

导向组件，所述导向组件用于对所述测试盒的升降运动进行导向。

在一种可能的设计中，所述升降机构包括：

旋转手柄，所述旋转手柄能够在外力驱动下旋转；

转动件，与所述旋转手柄连接，并能够被所述旋转手柄带动旋转；

移动件，与所述转动件连接，所述移动件用于将所述转动件的旋转运动转化成直线运动，所述测试盒安装于所述移动件上。

在一种可能的设计中，所述拆装机构还包括滑板，所述滑板贴设于所述测试盒的外侧壁上，所述滑板与所述升降机构的输出端连接；

所述拆装机构包括至少两组导向组件，各所述导向组件沿所述测试盒的宽度方向间隔分布，所述导向组件连接于所述滑板与所述固定座之间。

在一种可能的设计中，所述拆装机构还包括至少两根导向杆，各所述导向杆分布于各所述导向组件的相对两侧；所述导向杆的一端固定于所述第一安装板上，所述导向杆的另一端与所述滑板导向配合。

在一种可能的设计中，所述导向组件包括：

滑轨，所述滑轨安装于所述固定座上；

滑块，所述滑块安装于所述滑板上，所述测试盒通过紧固件锁紧固定于所述滑板上。

在一种可能的设计中，所述测试组件包括：

光源，安装于所述测试板上，所述光源能够在所述上位机的控制下实现开、关及亮暗程度，所述光源用于照射在所述晶圆上；

若干探针，安装于所述测试板上并与所述测试板电连接，所述探针用于与所述晶圆上的晶粒电连接以测试所述晶粒在不同光照下的性能。

在一种可能的设计中，所述光源朝向所述晶圆的一侧设有多个镜头，各所述镜头用于将所述光源发出的光线进行处理并集中照射在所述晶圆上。

在一种可能的设计中，所述测试板上设有限位板，所述限位板为绝缘结构，所述限位板上开设有多个第一限位孔及多个第二限位孔，各所述第一限位孔与各所述镜头一一对应设置，所述镜头贯穿所述第一限位孔设置；每个所述第一限位孔的一周围设于有多个所述第二限位孔，每个所述第二限位孔用于定位若干所述探针以保证所述探针的水平度。

本申请提供的晶圆测试装置的有益效果在于：本申请实施例提供的晶圆测试装置，通过将测试板及至少两个测试盒集成安装在第一安装板上，通过测试组件对晶圆进行测试并将测试数据反馈至测试板，测试板将测试数据进行分组并分别通过电连接器传输至测试盒，最后测试盒将收集到的数据反馈至上位机，如此设置，可以通过几个测试盒、测试板及测试组件即可完成晶圆的测试机数据收集，无需使用庞大的测试机来对晶圆进行测试，从而达到减少了晶圆的测试成本，减少了晶圆测试所需占用的空间，此外，该晶圆测试装置结构简单，便于维护。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的晶圆测试装置的正面示意图；

图2为本申请实施例提供的晶圆测试装置与晶圆的组合示意图；

图3为本申请实施例提供的晶圆测试装置的背面示意图；

图4为图3中A局部的放大示意图；

图5为本申请实施例提供的晶圆测试装置的分解示意图；

图6为图1中第一安装板、第二安装板、安装架、光源及电连接器的装配示意图；

图7为图1中第一安装板、测试盒及拆装机构的装配示意图；

图8为图7中第一安装板与拆装机构的装配示意图；

图9为图8中拆装结构的结构示意图。

其中，图中各附图标记：

1、第一安装板；11、第一通槽；2、测试板；3、测试组件；31、光源；32、镜头；33、探针；34、安装架；35、限位板；351、第一限位孔；352、第二限位孔；4、测试盒；5、电连接器；6、第二安装板；61、第二通槽；7、拆装机构；71、固定座；72、升降机构；721、旋转手柄；722、减速器；723、连接座；724、转动件；725、移动件；73、导向组件；731、滑轨；732、滑块；74、滑板；75、导向杆；8、安装座；200、晶圆。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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申请和简化描述，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申请的限制。

此外，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一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1至图5，现对本申请实施例提供的晶圆测试装置进行说明。该晶圆测试装置用于将晶圆200上还未进行封装的晶粒进行测试。

晶圆测试装置包括第一安装板1、测试板2及至少两个测试盒4。测试板2安装于第一安装板1上，测试板2上设有测试组件3，测试组件3用于对晶圆200的性能进行测试并反馈至测试板2；测试板2上还设有至少两个电连接器5，电连接器5与测试板2电连接；各测试盒4分别安装于第一安装板1上，各测试盒4与各电连接器5一一对应电连接；测试盒4用于收集测试板2的测试数据并反馈至上位机。

当需要对晶圆200进行测试时，首先通过晶圆安装机构将晶圆200驱动至靠近测试组件3，测试组件3开始对晶圆200进行测试，测试组件3将测得的测试数据反馈至测试板2，测试板2将测试数据进行分组并分别通过电连接器5传输至测试盒4，最后测试盒4将收集到的数据反馈至上位机，如此设置，可以通过几个测试盒4、测试板2及测试组件3即可完成晶圆200的测试机数据收集，无需使用庞大的上位机来对晶圆200进行测试，从而达到减少了晶圆200的测试成本，减少了晶圆200测试所需占用的空间，此外，该晶圆测试装置结构简单，便于维护。

可选地，测试盒4的型号可选为测试板卡CZCS641。

进一步可选地，测试板2和测试盒4可以分别设于第一安装板1的相对两侧，使得测试板2与测试盒4之间不会产生结构干涉，测试盒4的设置不会影响到测试组件3对晶圆200的测试，且使得整个晶圆测试装置布局整齐。

请参阅图1及图6，晶圆测试装置还包括第二安装板6，第二安装板6贴设于第一安装板1的顶侧，第二安装板6锁紧于第一安装板1上，各测试盒4分别安装于第二安装板6上。第一安装板1的中心形成有第一通槽11，第二安装板6的中心形成第二通槽61，各电连接器5依次穿过第一通槽11及第二通槽61以与各测试盒4电连接。此外，第二通槽61的内壁形状与各电连接器5的外边缘相适配，以实现对电连接器5与测试盒4电连接的限位。

可选地，晶圆测试装置包括四个测试盒4，四个测试盒4分别安装于第二安装板6，四个测试盒4围合形成方形。测试板2上设有四个电连接器5，四个电连接器5呈方形分布于测试板2上，四个电连接器5的位置与四个测试盒4的位置一一对应，第二通槽61的内壁对应四个电连接器5的位置均向中心方向延伸形成限位面以限位电连接器5。

在一个实施例中，请参阅图1，晶圆测试装置还包括拆装机构7，测试盒4通过拆装机构7可拆卸地安装于第一安装板1上。本实施例通过将测试盒4可拆卸地安装于第一安装板1上，使得测试盒4维修更换方便，能够实现不同要求的测试功能，且能够提高整个晶圆测试装置的使用寿命。

在一个实施例中，请参阅图5至图9，拆装机构7包括固定座71、升降机构72及导向组件73。固定座71安装于第一安装板1上，具体是安装于第二安装板6上；升降机构72安装于固定座71上并能够输出升降运动，测试盒4可拆卸地安装于升降机构72的输出端；导向组件73用于对测试盒4的升降运动进行导向。在本实施例中，由于测试盒4需要与电连接器5形成插接配合以实现电连接，电连接器5上的PIN脚细且长，在进行插接时需要精准对位，且保持竖直插接。对此，本实施例中的拆装机构7通过升降机构72和导向组件73实现测试盒4的安装及测试盒4与电连接器5的插接配合。具体的，当需要安装测试盒4时，先将测试盒4安装于升降机构72上，通过升降机构72将测试盒4慢慢下降直至测试盒4中的PIN脚与电连接器5形成插接配合，此外，在测试盒4下降的过程中，导向组件73对测试盒4进行导向，使得测试盒4始终沿竖直方向下降，从而保证了测试盒4与电连接器5的精准对位，保证了测试盒4与电连接器5电连接良好，同时也提高了测试盒4的使用寿命。

在一个实施例中，请参阅图7至图9，升降机构72包括旋转手柄721、转动件724及移动件725。旋转手柄721能够在外力驱动下旋转，转动件724与旋转手柄721连接，转动件724能够被旋转手柄721带动旋转，移动件725与转动件724连接，移动件725用于将转动件724的旋转运动转化成直线运动，测试盒4安装于移动件725上。当需要将测试盒4进行安装时，将测试盒4安装于移动件725上，手动转动旋转手柄721，旋转手柄721带动转动件724旋转，转动件724带动移动件725升降，从而带动测试盒4升降以实现测试盒4的安装；当需要将测试盒4进行拆卸时，只需要反向转动旋转手柄721即可，操作简单，结构简单。

其中，旋转手柄721与转动件724之间可连接有减速器722，通过减速器722对旋转手柄721的转速进行减速，从而使得测试盒4能够缓慢与电连接器5形成插接，避免测试盒4的PIN脚和电连接器5被损坏。

请参阅图8，减速器722可通过连接座723安装于固定座71的顶部，旋转手柄721与减速器722连接并设于减速器722的外侧。

可选地，请参阅图8及图9，转动件724为螺杆，移动件725为螺母，螺杆转动设于固定座71中，螺杆一端与减速器722的输出端连接，螺母螺纹套设于螺杆上，测试盒4安装于螺母上，螺杆旋转时，螺母在螺杆上升降，从而带动测试盒4升降。可以理解地，在本申请的其他实施例中，上述转动件724也可以是齿轮，则移动件725为齿条；上述转动件724也可以为凸轮，则移动件725为凸杆；上述转动件724和移动件725也可以是滚柱丝杆结构，此处不做唯一限定。

在一个实施例中，请参阅图7及图8，拆装机构7还包括滑板74，滑板74贴设于测试盒4的外侧壁上，滑板74与升降机构72的输出端连接，滑板74具体是安装于螺母上；拆装机构7包括至少两组导向组件73，各导向组件73沿测试盒4的宽度方向间隔分布，导向组件73连接于滑板74与固定座71之间。

其中，需要说明的是，四个测试盒4沿方形分布，这里所指测试盒4的宽度方向是指沿各测试盒4周向延伸方向，例如图8中左右方向即为测试盒4的宽度方向。通过沿测试盒4的宽度方向分布导向组件73，从而保证测试盒4在升降过程中，沿宽度方向上的位置平衡下降，进而使得测试盒4与电连接器5插接精准对位，不会出现偏差。

在一个实施例中，请参阅图8及图9，导向组件73包括滑轨731和滑块732；滑轨731安装于固定座71上，滑块732安装于滑板74上，测试盒4通过紧固件锁紧固定于滑板74上。滑轨731沿竖直方向延伸并通过紧固件锁紧于固定座71上，滑板74上形成有凹槽，滑块732设于凹槽中并通过紧固件锁紧于滑板74上。

可选地，拆装机构7包括两组导向组件73，固定座71的中间开设有容纳槽，螺杆收纳于容纳槽中，两个滑轨731贴设于固定座71上并位于容纳槽的相对两侧；两个滑块732间隔设于滑板74上，两个滑块732分别滑设于两个滑轨731上。

在一个实施例中，请参阅图7及图8，拆装机构7还包括至少两根导向杆75，各导向杆75分布于各导向组件73的相对两侧；导向杆75竖直设置，导向杆75的一端固定于第一安装板1上，导向杆75的另一端与滑板74导向配合。

可选地，拆装机构7包括两根导向杆75，两根导向杆75分别设于两个导向组件73的相对两侧，也即是两根导向杆75和两个导向组件73沿测试盒4的宽度方向依次间隔分布，导向杆75的作用与导向组件73的作用相同，均是用于对滑板74的升降运动进行导向，也即是对测试盒4的升降运动进行导向，从而保证测试盒4升降平稳，且水平精度高。可以理解地，在本申请的其他实施例中，导向杆75的数量也可以是一根、三根或三根以上，主要根据测试盒4的宽度来定，此处不做唯一限定。

在一个实施例中，请参阅图1、图4及图5，测试组件3包括光源31及若干探针33；光源31安装于测试板2上，光源31用于与上位机通讯连接，光源31能够在上位机的控制下实现开、关及亮暗程度，光源31用于照射在晶圆200上；若干探针33安装于测试板2上并与测试板2电连接，探针33用于与晶圆200上的晶粒电连接以测试晶粒在不同光照下的性能。

其中，晶圆通过切割后形成成千上万的晶粒，晶粒经过封装形成芯片。

测试时，需要先将光源31与上位机形成通讯连接，并将测试盒4与上位机形成通讯连接。当需要测试晶圆200上的晶粒时，将晶圆200与测试板2靠近，使得测试板2上的探针33与晶粒接触连接，然后通过上位机控制光源31的开、关及亮暗程度，探针33检测晶粒在不同光照下的测试数据并反馈至测试板2，测试板2将测试数据进行分组并分别通过电连接器5传输至测试盒4，最后测试盒4将收集到的数据反馈至上位机。

本实施例中的测试组件3通过光源31的设置，使得可以将晶圆200处于不同的光照强度下，能够实现对晶粒产生的信号和参数进行收集，从而对晶粒性能的优劣做出判断。

在一个实施例中，请参阅图4，光源31朝向晶圆200的一侧设有多个镜头32，各镜头32用于将光源31发出的光线进行处理并集中照射在晶圆200上。具体的，各镜头32呈矩阵分布在光源31的出光侧，镜头32能够起到对光线汇聚的作用，从而能够将光源31发出的光线集中照在晶圆200上，而通过多个镜头32的设置，可以使得在保证更好的聚光效果的同时，能够减少镜头32的占用空间。

请参阅图5，光源31的出光侧设有安装架34，安装架34上分布有多个安装孔，各镜头32分别安装于各安装孔上。

在一个实施例中，请参阅图4，测试板2上设有限位板35，限位板35为绝缘结构，限位板35上开设有多个第一限位孔351及多个第二限位孔352，各第一限位孔351与各镜头32一一对应设置，镜头32贯穿第一限位孔351设置；每个第一限位孔351的一周围设于有多个第二限位孔352，每个第二限位孔352用于定位若干探针33以保证探针33的水平度。

可选地，每个第一限位孔351的一周分布有四个第二限位孔352，四个第二限位孔352呈方形分布于第一限位孔351的外周。第一限位孔351呈圆形，第一限位孔351与镜头32的尺寸相适配，第一限位孔351用于供镜头32穿过，第一限位孔351还用于对镜头32进行辅助支撑。第二限位孔352呈腰形，各探针33沿第二限位孔352的长度延伸方向均匀分布。由于探针33的数量多，且探针33细且长，因此需要通过第二限位孔352对探针33进行支撑限位，以保证探针33的水平度。

可选地，限位板35为陶瓷板。

在一个实施例中，请参阅图1、图2、图3及图6，晶圆测试装置还包括安装座8，安装座8安装于第一安装板1上，测试板2安装于安装座8上。在本实施例中，由于测试板2为圆形板，测试板2的直径较小，而四个测试盒4及光源31的占用空间较大，第一安装板1需要满足各测试盒4的安装需求，第一安装板1的尺寸就需要大，且第一安装板1的中间需要避让光源31，此外，第一安装板1还需要避让测试板2上的各电连接器5，这使得第一安装板1的内径需要较大，也即是当第一安装板1与测试板2同轴设置时，第一安装板1的边缘无法满足对测试板2的锁紧要求，因此需要在第一安装板1上设置安装座8，安装座8的一周边缘锁紧于第一安装板1上，测试板2通过多个锁紧件锁紧于安装座8上，安装座8上对应光源31及电连接器5的位置贯穿设置。综上所述，通过在第一安装板1上设置安装座8以安装测试板2，从而可以使得第一安装板1的结构简单，制作简单。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种晶圆测试装置，其特征在于，包括：

第一安装板；

测试板，安装于所述第一安装板上，所述测试板上设有用于对晶圆的性能进行测试并反馈至所述测试板的测试组件；所述测试板上还设有至少两个电连接器，所述电连接器与所述测试板电连接；

至少两个测试盒，各测试盒分别安装于所述第一安装板上，各所述测试盒与各所述电连接器一一对应电连接；所述测试盒用于收集所述测试板的测试数据并反馈至上位机。

2.如权利要求1所述的晶圆测试装置，其特征在于，所述晶圆测试装置还包括拆装机构，所述测试盒通过所述拆装机构可拆卸地安装于所述第一安装板上。

3.如权利要求2所述的晶圆测试装置，其特征在于，所述拆装机构包括：

固定座，所述固定座安装于所述第一安装板上；

升降机构，所述升降机构安装于所述固定座上并能够输出升降运动，所述测试盒可拆卸地安装于所述升降机构的输出端；

导向组件，所述导向组件用于对所述测试盒的升降运动进行导向。

4.如权利要求3所述的晶圆测试装置，其特征在于，所述升降机构包括：

旋转手柄，所述旋转手柄能够在外力驱动下旋转；

转动件，与所述旋转手柄连接，并能够被所述旋转手柄带动旋转；

移动件，与所述转动件连接，所述移动件用于将所述转动件的旋转运动转化成直线运动，所述测试盒安装于所述移动件上。

5.如权利要求3所述的晶圆测试装置，其特征在于，所述拆装机构还包括滑板，所述滑板贴设于所述测试盒的外侧壁上，所述滑板与所述升降机构的输出端连接；

所述拆装机构包括至少两组导向组件，各所述导向组件沿所述测试盒的宽度方向间隔分布，所述导向组件连接于所述滑板与所述固定座之间。

6.如权利要求5所述的晶圆测试装置，其特征在于，所述拆装机构还包括至少两根导向杆，各所述导向杆分布于各所述导向组件的相对两侧；所述导向杆的一端固定于所述第一安装板上，所述导向杆的另一端与所述滑板导向配合。

7.如权利要求5所述的晶圆测试装置，其特征在于，所述导向组件包括：

滑轨，所述滑轨安装于所述固定座上；

滑块，所述滑块安装于所述滑板上，所述测试盒通过紧固件锁紧固定于所述滑板上。

8.如权利要求1至7任一项所述的晶圆测试装置，其特征在于，所述测试组件包括：

光源，安装于所述测试板上，所述光源能够在所述上位机的控制下实现开、关及亮暗程度，所述光源用于照射在所述晶圆上；

若干探针，安装于所述测试板上并与所述测试板电连接，所述探针用于与所述晶圆上的晶粒电连接以测试所述晶粒在不同光照下的性能。

9.如权利要求8所述的晶圆测试装置，其特征在于，所述光源朝向所述晶圆的一侧设有多个镜头，各所述镜头用于将所述光源发出的光线进行处理并集中照射在所述晶圆上。

10.如权利要求9所述的晶圆测试装置，其特征在于，所述测试板上设有限位板，所述限位板为绝缘结构，所述限位板上开设有多个第一限位孔及多个第二限位孔，各所述第一限位孔与各所述镜头一一对应设置，所述镜头贯穿所述第一限位孔设置；每个所述第一限位孔的一周围设于有多个所述第二限位孔，每个所述第二限位孔用于定位若干所述探针以保证所述探针的水平度。

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