CN220120879U - 晶圆测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种晶圆测试装置，涉及晶圆测试技术领域。晶圆测试装置包括载物台、真空吸附装置、支撑架、探针卡、成像装置和控制模块；载物台具有内腔，载物台的表面设置有放置槽，放置槽的表面设置有多个吸附孔；真空吸附装置设置于内腔内，并与多个吸附孔连通；支撑架包括第一支撑板和多个第一支撑柱，第一支撑柱设置于载物台的周侧，第一支撑板设置于多个第一支撑柱的顶端；探针卡通过升降调节机构设置于第一支撑板上；探针卡包括基板以及设置于基板上的多个探针，探针卡设置有压力检测装置；成像装置位于载物台上方，成像装置用于对待测晶片进行成像。根据本实用新型的晶圆测试装置，能够避免探针过度扎入晶片。
Description
技术领域
本实用新型涉及晶圆测试技术领域，尤其是涉及一种晶圆测试装置。
背景技术
在晶圆制造完成之后，需要进行CP测试(Chip Probing，晶圆测试)，CP测试就是通过探针卡对晶片上的每个晶粒进行测试，从而将不合格的晶粒都筛选出去，尽可能降低后续的制造成本。
在CP测试时，晶片被放置在与探针卡相对的载物台上，探针卡上的探针与晶片上的每个晶粒接触，测试其电气特性。在此过程中，如果过度驱动探针，使得探针过度扎入晶片，进而导致探针弯曲变形或者晶片表面出现较深划痕，将会对探针或者晶片造成损坏。
实用新型内容
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出了一种晶圆测试装置，能够避免探针过度扎入晶片。
根据本实用新型实施例的晶圆测试装置，包括：
载物台，具有内腔，所述载物台的表面设置有用于放置待测晶片的放置槽，所述放置槽的表面设置有多个吸附孔；
真空吸附装置，设置于所述内腔内，并与所述多个吸附孔连通，所述真空吸附装置用于通过所述吸附孔将所述待测晶片固定于所述放置槽的表面；
支撑架，包括第一支撑板和多个第一支撑柱，所述第一支撑柱设置于所述载物台的周侧，所述第一支撑板设置于多个所述第一支撑柱的顶端，且所述第一支撑板位于所述载物台的上方；
探针卡，通过升降调节机构设置于所述第一支撑板上，所述升降调节机构用于驱动所述探针卡上升或下降；所述探针卡包括基板以及设置于所述基板上的多个探针，所述探针卡设置有用于检测所述探针的压力的压力检测装置；
成像装置，位于所述载物台上方，所述成像装置用于对所述待测晶片进行成像；
控制模块，分别与所述真空吸附装置、所述升降调节机构、所述探针卡、所述压力检测装置及所述成像装置电连接。
根据本实用新型的一些实施例，所述晶圆测试装置还包括报警装置，所述报警装置与所述控制模块电连接。
根据本实用新型的一些实施例，所述报警装置包括声光报警器或者指示灯。
根据本实用新型的一些实施例，所述真空吸附装置包括：
密封筒，设置于所述放置槽的底部，并与所述吸附孔相连通；
进气管，所述进气管的一端与所述密封筒的内部相连通；
气泵，所述进气管的另一端与所述气泵相连通，所述气泵与所述控制模块电连接。
根据本实用新型的一些实施例，所述升降调节机构包括设置于所述第一支撑板的伸缩杆或者第一气缸，所述伸缩杆的输出端或者所述第一气缸的输出端与所述基板连接，所述伸缩杆或者所述第一气缸与所述控制模块电连接。
根据本实用新型的一些实施例，所述成像装置包括：
多个第二支撑柱，所述第二支撑柱设置于所述载物台的周侧，所述第二支撑柱上设置有导轨；
第二支撑板，设置于多个所述第二支撑柱的顶端；
第二气缸，设置于所述第二支撑板上，所述第二气缸与所述控制模块电连接；
滑动板，与所述第二气缸的输出端连接，且所述滑动板滑动设置于所述导轨上；
摄像头，设置于所述滑动板上，所述摄像头与所述控制模块电连接。
根据本实用新型的一些实施例，所述导轨上设置有限位块。
根据本实用新型的一些实施例，所述基板上设置有红外线测距仪，所述红外线测距仪与所述控制模块电连接。
根据本实用新型的一些实施例，所述放置槽内设置有加热器，所述加热器与所述控制模块电连接。
根据本实用新型的一些实施例，所述压力检测装置包括检测探针和压力传感器，所述检测探针设置于所述基板上，所述压力传感器设置于所述检测探针靠近所述基板的一端。
根据本实用新型实施例的晶圆测试装置，至少具有如下有益效果：升降调节机构能够驱动探针卡上升或下降，当探针卡下降使得探针与待测晶片接触时，压力检测装置能够检测探针受到的压力，从而反馈得到探针扎入晶片的深度；当探针恰好与晶片上的晶粒接触时，升降调节机构停止驱动探针卡下降，从而确保探针不会过度扎入晶片，避免造成探针或晶片损坏；在测试过程中，成像装置可以对探针卡及待测晶片进行成像，并将成像信号发送给控制模块，方便用户对测试过程进行监控。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本实用新型实施例的晶圆测试装置的结构示意图；
附图标记：
载物台100、内腔110、放置槽120、吸附孔130、真空吸附装置200、密封筒210、进气管220、气泵230、第一支撑板310、第一支撑柱320、升降调节机构400、基板510、探针520、成像装置600、第二支撑柱610、导轨611、限位块612、第二支撑板620、第二气缸630、滑动板640、摄像头650、红外线测距仪700、加热器800、检测探针910、压力传感器920。
具体实施方式
本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
如图1所示，根据本实用新型实施例的晶圆测试装置，包括载物台100、真空吸附装置200、支撑架、探针卡、成像装置600和控制模块(图未示)；其中，载物台100具有内腔110，载物台100的表面设置有用于放置待测晶片的放置槽120，放置槽120的表面设置有多个吸附孔130；真空吸附装置200设置于内腔110内，并与多个吸附孔130连通，真空吸附装置200用于通过吸附孔130将待测晶片固定于放置槽120的表面；支撑架包括第一支撑板310和多个第一支撑柱320，第一支撑柱320设置于载物台100的周侧，第一支撑板310设置于多个第一支撑柱320的顶端，且第一支撑板310位于载物台100的上方；探针卡通过升降调节机构400设置于第一支撑板310上，升降调节机构400用于驱动探针卡上升或下降；探针卡包括基板510以及设置于基板510上的多个探针520，探针卡设置有用于检测探针520的压力的压力检测装置900；成像装置600位于载物台上方，成像装置600用于对待测晶片进行成像；控制模块分别与真空吸附装置200、升降调节机构400、探针卡、压力检测装置900及成像装置600电连接。
需要说明的是，成像装置600和支撑架处于不同的竖直平面内，两者互不干扰。控制模块可以采用单片机、PLC等常见的处理器，用于根据预设的程序控制真空吸附装置200、升降调节机构400、探针卡、压力检测装置900及成像装置600等的工作状态。在对待测晶片进行测试时，真空吸附装置200启动，通过吸附孔130将待测晶片固定于放置槽120的表面；随后，升降调节机构400驱动探针卡下降，使得探针520与待测晶片上的晶粒相接触，在接触的时候，压力检测装置900会检测探针520所受到的压力，并将检测到的信号发送给控制模块；当压力检测装置900检测到的探针520的压力到达预设值时，控制模块便控制升降调节机构400停止下降，防止因过度驱动探针520而导致探针520或者晶片损坏。在测试过程中，成像装置600可以对探针卡及待测晶片进行成像，并将成像信号发送给控制模块，方便用户对测试过程进行监控。
根据本实用新型实施例的晶圆测试装置，能够确保探针520恰好与晶粒接触，避免因探针520过度扎入晶片而造成探针520或者晶片损坏。
在本实用新型的一些实施例中，晶圆测试装置还包括报警装置(图未示)，报警装置与控制模块电连接。当压力检测装置900检测到存在探针520压力过大的情况时，控制模块能够通过报警装置进行报警，使得工作人员能够及时查看并处理异常。其中，报警装置可以采用声光报警器或者指示灯等，而不限于此。
如图1所示，在本实用新型的一些实施例中，真空吸附装置包括密封筒210、进气管220和气泵230；密封筒210设置于放置槽120的底部，并与吸附孔130相连通；进气管220的一端与密封筒210的内部相连通，进气管220的另一端与气泵230相连通，气泵230与控制模块电连接。控制模块能够控制气泵230启动，气泵230通过进气管220进行抽真空，从而使得吸附孔130对待测晶片进行真空吸附，将待测晶片固定在放置槽120的表面。
在本实用新型的一些实施例中，升降调节机构400包括设置于第一支撑板310的伸缩杆或者第一气缸，伸缩杆的输出端或者第一气缸的输出端与基板510连接，伸缩杆或者第一气缸与控制模块电连接。控制模块能够通过升降调节机构400控制探针卡上升或者下降，从而确保探针卡的探针520恰好与待测晶片的晶粒接触。
如图1所示，在本实用新型的一些实施例中，成像装置600包括多个第二支撑柱610、第二支撑板620、第二气缸630、滑动板640和摄像头650，第二支撑柱610设置于载物台100的周侧，第二支撑柱610上设置有导轨611；第二支撑板620设置于多个第二支撑柱610的顶端；第二气缸630设置于第二支撑板620上，第二气缸630与控制模块电连接；滑动板640与第二气缸630的输出端连接，且滑动板640滑动设置于导轨611上；摄像头650设置于滑动板640上，摄像头650与控制模块电连接。在测试时，控制模块可以控制第二气缸630驱动滑动板640沿着导轨611下滑，靠近放置槽120，从而对测试过程进行监控；同时，摄像头650可以安装在云台上，从而能够多角度转动，有利于调节监控视角，摄像头650将拍摄到的信号发送至控制模块，使得用户能够监控测试过程。
如图1所示，在本实用新型的一些实施例中，导轨611上设置有限位块612，限位块612用于对滑动板640进行限位，防止滑动板640下滑过度而导致摄像头650无法正常拍摄测试过程。
如图1所示，在本实用新型的一些实施例中，基板510上设置有红外线测距仪700，红外线测距仪700与控制模块电连接。红外线测距仪700能够测试基板510与载物台100之间的距离，从而进一步确保探针520不会过度扎入待测晶片。
如图1所示，在本实用新型的一些实施例中，放置槽120内设置有加热器800，加热器800与控制模块电连接。加热器800用于将放置槽120加热至所需的测试温度，从而确保待测晶片的测试效果。
如图1所示，在本实用新型的一些实施例中，压力检测装置900包括检测探针910和压力传感器920，检测探针910设置于基板510上，压力传感器920设置于检测探针910靠近基板510的一端。其中，检测探针910与探针520的长度相同，在探针520下降的过程中，检测探针910也会随之下降，当探针520接触到晶片时，检测探针910也恰好接触到晶片，此时压力传感器920会获取检测探针910所受到的压力，以此来反馈探针520扎入晶片的深度，从而确保探针520不会过度扎入晶片。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“进一步实施例”、“一些具体实施例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种晶圆测试装置，其特征在于，包括：
载物台，具有内腔，所述载物台的表面设置有用于放置待测晶片的放置槽，所述放置槽的表面设置有多个吸附孔；
真空吸附装置，设置于所述内腔内，并与所述多个吸附孔连通，所述真空吸附装置用于通过所述吸附孔将所述待测晶片固定于所述放置槽的表面；
支撑架，包括第一支撑板和多个第一支撑柱，所述第一支撑柱设置于所述载物台的周侧，所述第一支撑板设置于多个所述第一支撑柱的顶端，且所述第一支撑板位于所述载物台的上方；
探针卡，通过升降调节机构设置于所述第一支撑板上，所述升降调节机构用于驱动所述探针卡上升或下降；所述探针卡包括基板以及设置于所述基板上的多个探针，所述探针卡设置有用于检测所述探针的压力的压力检测装置；
成像装置，位于所述载物台上方，所述成像装置用于对所述待测晶片进行成像；
控制模块，分别与所述真空吸附装置、所述升降调节机构、所述探针卡、所述压力检测装置及所述成像装置电连接。
2.根据权利要求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报警装置，所述报警装置与所述控制模块电连接。
3.根据权利要求2所述的晶圆测试装置，其特征在于，所述报警装置包括声光报警器或者指示灯。
4.根据权利要求1所述的晶圆测试装置，其特征在于，所述真空吸附装置包括：
密封筒，设置于所述放置槽的底部，并与所述吸附孔相连通；
进气管，所述进气管的一端与所述密封筒的内部相连通；
气泵，所述进气管的另一端与所述气泵相连通，所述气泵与所述控制模块电连接。
5.根据权利要求1所述的晶圆测试装置，其特征在于，所述升降调节机构包括设置于所述第一支撑板的伸缩杆或者第一气缸，所述伸缩杆的输出端或者所述第一气缸的输出端与所述基板连接，所述伸缩杆或者所述第一气缸与所述控制模块电连接。
6.根据权利要求1所述的晶圆测试装置，其特征在于，所述成像装置包括：
多个第二支撑柱，所述第二支撑柱设置于所述载物台的周侧，所述第二支撑柱上设置有导轨；
第二支撑板，设置于多个所述第二支撑柱的顶端；
第二气缸，设置于所述第二支撑板上，所述第二气缸与所述控制模块电连接；
滑动板，与所述第二气缸的输出端连接，且所述滑动板滑动设置于所述导轨上；
摄像头，设置于所述滑动板上，所述摄像头与所述控制模块电连接。
7.根据权利要求6所述的晶圆测试装置，其特征在于，所述导轨上设置有限位块。
8.根据权利要求1所述的晶圆测试装置，其特征在于，所述基板上设置有红外线测距仪，所述红外线测距仪与所述控制模块电连接。
9.根据权利要求1所述的晶圆测试装置，其特征在于，所述放置槽内设置有加热器，所述加热器与所述控制模块电连接。
10.根据权利要求1所述的晶圆测试装置，其特征在于，所述压力检测装置包括检测探针和压力传感器，所述检测探针设置于所述基板上，所述压力传感器设置于所述检测探针靠近所述基板的一端。
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