KR101876776B1 - 반도체 조립체의 접합부 테스트 시스템 및 방법 - Google Patents

반도체 조립체의 접합부 테스트 시스템 및 방법 Download PDF

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필립 존 킹
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노드슨 코포레이션
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Abstract

본 발명은 반도체 조립체의 접합부에 당김 테스트를 적용하기 위한 장치를 포함하고, 접합부는 납땜의 볼 또는 범프를 포함하고, 장치는: 직선의 열전도성 핀을 포함하는 프로브; 상기 접합부가 용융되는 온도로 또는 상기 온도보다 높은 온도로 상기 프로브의 팁을 가열하기 위한 히터; 상기 프로브를 지지하고, 상기 프로브 상에 클램핑력을 제공하도록 구성된 클램핑 메커니즘을 포함하는 홀더; 상기 홀더와 상기 홀더에 지지된 프로브를 상하 이동시키기 위한 작동 디바이스; 상기 홀더 상에 당김력을 적용하고, 상기 프로브에 당김력을 차례로 적용하기 위한 수단; 및 당김 테스트 동안 상기 프로브에 적용되는 힘을 측정하기 위한 힘 측정 시스템을 포함하며, 상기 접합부가 용융되는 온도로 또는 상기 온도보다 높은 온도로 상기 프로브 팁이 가열된 후에, 상기 프로브 팁은 상기 접합부와 접촉되고, 상기 접합부는 상기 프로브의 가열에 의해 용융되고, 상기 접합부는 상기 접합부에 상기 프로브 팁을 고정하도록 냉각되어 응고되며, 상기 프로브는 그런 다음 상기 접합부에 당김력을 적용하도록 상기 당김력 적용 수단에 의해 당겨지고, 상기 당김력은 상기 힘 측정 시스템에 의해 측정된다.

Description

반도체 조립체의 접합부 테스트 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR TESTING OF BONDS OF A SEMICONDUCTOR ASSEMBLY}
본 발명은 반도체 조립체의 접합부의 당김 테스트 시스템 및 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 납땜과 같은 용융성 재료의 볼(ball) 또는 범프(bump)로 형성된 접합부의 당김 강도(pull strength)를 테스트하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
PCB 및/또는 반도체 조립체의 제조에 사용되는 제조 공정의 품질을 테스트하기 위하여, 파괴 및 비파괴 기계적 강도 테스트들이 실시된다. 전형적으로, 테스트는 2개의 재료들 사이의 전기적 또는 열적 연속성을 제공하는 접합부(bond) 상에서 실시된다. 적절한 형상 및 크기의 접합부들에 대하여, 테스트력은 접합부를 만드는 재료들 중 하나를 파지, 훅킹(hooking) 또는 전단하는 것에 의해 적용될 수 있다.
이러한 것이 가능하지 않고, 전형적으로 접합부는 PCB 또는 반도체 기판의 표면 상의 납땜의 볼 또는 범프이지만, 특이한 형상 또는 크기의 것이거나 또는 파지 죠오(gripping jaw)들을 사용하여 접근하는데 어려운 일부 접합부들이 있다. 테스트력을 적용하는 대안적인 수단으로서, 접합부를 용융시키고, 그런 다음 접합부가 테스트 공구 주위에서 재응고하는 것을 허용하는 것이 공지되어 있다. 테스트 공구는 그런 다음 재응고된 접합부에 테스트력을 적용하도록 이동될 수 있다. 당김 테스트를 위해 사용된 이러한 형태의 시스템의 예는 US5641913에 기술되어 있다.
실제로, 이러한 작업 원리는 당김 테스트를 실시하도록 접합부들을 훅킹하고 파지하기 위해 설계된 현존하는 접합부 테스트 기계들을 개조하는 것에 의해 실시되었다. 이러한 방식으로 현재 사용되는 기계는 영국, 버킹엄셔, 에일즈버리, 라반스 레인 인더스트리얼 에리어, 프라이데이 로드 25에 소재한 Dage Holdings Limited에 의해 시판되는 Dage 4000 multifunction Bond tester이다. 테스트 핀은 당김 테스트를 위해 통상 사용되는 후크에 부착된다. 테스트 핀은 후크에 의해 적소에서 유지되고, 후크는 테스트 동안 적용되는 힘을 측정하는 스트레인 게이지가 끼워지는 빔에 직접 부착된다. 핀의 한쪽 단부는 90°굽어져 형성되고, 후크를 결합하고 핀의 팁에 힘을 전달한다. 시스템은 히터와 열전쌍(thermocouple)을 기계적으로 지지하는 비교적 큰 티타늄 블록 내로 삽입된 카트리지 히터를 사용한다. 후크는 티타늄 히터 블록 위에 정확하게 정렬되어서, 테스트 핀의 직선 부분은 블록 히터를 관통하는 폐쇄 끼움공(close fitting hole)을 통과한다.
이러한 장비를 동작시키는 방법은 다음과 같다. 테스트될 샘플은 수평으로 가동 가능한 테이블에 부착된 작업 홀더 내로 견고하게 끼워진다. 작업자는 전형적으로 필요한 정밀도를 달성하도록 현미경을 사용하여 테스트 핀 바로 아래에서 샘플 상의 특정 테스트 사이트(specific test site)를 움직이도록 조이스틱 컨트롤러를 사용한다. 작업자는 테스트 핀의 팁이 테스트될 납땜 볼/범프의 상부에 놓일 때까지 조이스틱 컨트롤러를 사용하여, 동력화된(motorised) 수직 스테이지에 장착된 전체 로드 셀 및 테스트 핀 조립체를 하강시킨다. 테스트 버튼이 눌려지며, 이러한 것은 티타늄 히터 블록을 통해 사전 결정된 온도까지 프로브를 가열한다. 납땜 볼/범프가 용융되면, 바로 그 테스트 핀의 팁은 그 자체의 중량 하에 납땜의 용융된 풀(molten pool) 내로 낙하한다. 필요한 온도에 도달되었을 때, 히터는 꺼지고, 테스트 핀이 냉각을 시작하고 납땜이 응고하는 것을 허용한다. 응고되면, 핀, 납땜 및 히터 블록은 이것들을 향하는 냉기 분출(cold air jet)에 의해 보다 신속하게 냉각된다. 사전 결정된 온도가 달성되었으면, 테스트 핀은 납땜 볼/범프의 몸통 내로 정착되고, 파괴 당김 테스트가 시작될 수 있다. 전체 로드 셀 조립체는 위를 향해 자동으로 구동되고, 이러한 것은 당김 후크가 핀 상에, 그러므로 접합부 상에 축선 방향 부하를 적용하도록 한다. 로드 셀에 있는 빔은 구부러지고 교정된 스트레인 게이지는 힘을 측정한다. 접합부가 고장남으로써(fail), 스트레인 게이지는 힘 저하(force dropping off)를 확인하고, 고장에 앞서 최대 힘이 기록된다. 기록된 힘은 그런 다음 데이터베이스에 저장된다.
이러한 접합부 테스트 장치 및 방법은 측정 정확성, 작업 속도, 및 유용성에서 복수의 결점이 있으며, 본 발명의 목적은 이러한 결점들의 일부 또는 전부를 극복하는 것이거나, 또는 적어도 유용한 대안을 제공하는 것이다.
본 발명은 이에 대한 기준이 만들어져야만 하는 첨부된 독립항들에서 한정된다. 본 발명의 바람직한 양태들은 종속항들에서 상세히 설명된다.
하나의 양태에 있어서, 본 발명은 반도체 조립체의 접합부에 당김 테스트를 적용하기 위한 장치를 포함하고, 상기 접합부는 납땜의 볼 또는 범프를 포함하고, 상기 장치는:
길이방향 축선을 가지는 프로브;
상기 접합부가 용융되는 온도로 또는 상기 온도보다 높은 온도로 상기 프로브의 팁을 가열하기 위한 히터;
상기 프로브를 지지하기 위한 홀더;
상기 홀더와 상기 홀더에서 지지되는 상기 프로브를 상하 이동시키기 위한 작동 디바이스;
상기 홀더 상에 당김력을 적용하고, 상기 프로브에 당김력을 차례로 적용하기 위한 수단; 및
당김 테스트 동안 상기 프로브에 적용되는 힘을 측정하기 위한 힘 측정 시스템을 포함하며, 상기 접합부가 용융되는 온도로 또는 상기 온도보다 높은 온도로 상기 프로브 팁이 가열된 후에, 상기 프로브 팁은 상기 접합부와 접촉되고, 상기 접합부는 상기 프로브의 가열에 의해 용융되고, 상기 접합부는 상기 접합부에 상기 프로브 팁을 고정하도록 냉각되어 응고되며, 상기 프로브는 그런 다음 상기 접합부에 당김력을 적용하도록 상기 당김력 적용 수단에 의해 당겨지고, 당김력은 상기 힘 측정 시스템에 의해 측정된다.
상기 프로브의 길이방향 축선을 따라서 당김력을 적용하는 것에 의해, 측정 정확성은 종래 기술과 비교하여 개선된다. 굽어진 프로브 핀을 채택하는 종래의 시스템에서, 테스트 핀에 있는 굴곡부를 통해 적용된 힘은 테스트 사이트 바로 위에 있지 않고 작은 굽힘 모멘트를 발생시킨다. 이러한 것은 또한 테스트 핀과 히터 블록에 있는 구멍 사이에 마찰력을 증가시키며, 이러한 것은 힘 측정에 악영향을 미칠 수 있다. 프로브의 길이방향 축선과 일렬로 힘을 적용하는 것에 의해, 굽힘 모멘트들이 제거되고 마찰 문제가 감소된다.
또한, 종래의 시스템에서, 테스트 핀을 결합하는 당김 후크에 의해 적용된 최대 힘은 테스트 핀에 있는 굴곡부의 강도에 의해 제한된다. 이러한 최대 힘이 초과될 때, 핀은 곧게 펴진다. 굴곡부를 통하지 않고 프로브의 길이방향 축선과 일렬로 당김력을 적용하는 것에 의해, 이 문제가 제거된다.
바람직하게, 프로브는 프로브 보유 메커니즘에 의해 홀더에 결합된 직선 핀이다. 바람직하게, 프로브는 클램핑 메커니즘에 의해 홀더에서 보유된다. 바람직하게, 클램핑 메커니즘은 프로브의 길이방향 샤프트 상에 클램핑력을 제공한다. 이러한 형태의 클램프의 사용은 테스트가 완료될 때 직선 프로브 핀과 함께, 프로브가 장치로부터 용이하게 제거될 수 있게 한다. 대조적으로, 종래의 시스템에서, 테스트가 완료되었으면, 테스트 핀이 한쪽 단부에 납땜 볼을, 다른 쪽 단부에 굴곡부를 가짐으로써, 테스트 핀은 히터 블록에 기계적으로 걸린다. 이러한 것은 프로브가 제거될 수 있도록 핀이 절단되어야만 하거나 또는 가열 사이클이 재구동되고, 용융된 동안 납땜 볼이 수동으로 제거되어야만 하는 것을 의미한다. 이러한 것은 동작 속도에서 뿐만 아니라 비용면에서 상당한 영향을 가진다. 테스트 핀들은 정밀하게 형성되고, 소모성 물품에 대하여 비교적 비싸며, 그래서, 테스트 핀들을 세척하여 재사용하는 것이 필요하다.
또한, 직선의 클램핑된 핀의 사용으로, 적재 트레이에 수직으로 유지되고 그런 다음 클램핑된 핀 상으로 홀더가 간단하게 하향 구동될 수 있음에 따라서, 작업자는 프로브의 적재 동안 홀드의 고온 단부와의 접촉을 더욱 적게 요구한다. 동작의 가열 위상 동안 화상의 위험을 감소시키고 프로브로부터 불필요한 열손실을 감소시키도록 히터를 둘러싸는 열 차폐물이 또한 제공될 수 있다. 대조적으로, 종래의 시스템에 의하면, 프로브의 수동 적재가 필요하였으며, 이러한 것은 보다 많은 시간을 소모하고 번거로웠다. 또한, 홀더의 부분들이 뜨거울 수 있음으로써, 특히 납땜 볼이 테스트 후에 재가열되었으면, 작업자가 화상의 위험에 노출된다.
견고하게 클램핑된 프로브로, "누름(Push)" 및 "당김"의 두 테스트가 수행된다. 이는 또한 부하가 사전 결정된 힘까지의 압축 및 당김 테스트 사이 또는 고정된 수의 사이클 동안 순환되는 경우에 "피로(Fatigue)" 테스트가 기능하게 되는 것을 가능하게 한다. 종래의 시스템으로는, 이러한 누름력을 핀에 적용하는 것이 가능하지 않았다. 그러므로, 누름 테스트와 피로 테스트는 종래의 시스템으로는 가능하지 않았다.
바람직하게, 클램핑 메커니즘은 공압으로 동작된다. 그러나, 예를 들어 전기 또는 기계적인 메커니즘과 같은 임의의 적절한 작동 메커니즘이 사용될 수 있다. 클램핑 메커니즘은 프로브를 둘러싸는 콜릿(collet)을 포함할 수 있으며, 콜릿은 외부 테이퍼면, 및 피스톤을 가지며, 사용시에, 피스톤의 작동은 프로브의 주위에서 콜릿을 클램핑하도록, 테이퍼면을 따라서 피스톤을 진행시키거나, 또는 다른 표면을 향해(against) 테이퍼면을 구동시킨다. 추가적 또는 대안적인 수동 동작 클램핑 메커니즘이 또한 제공될 수 있다. 바람직하게, 콜릿은 클램핑되지 않은 위치로 편향될(biased) 수 있다.
바람직하게, 히터는 상기 프로브의 적어도 일부분을 둘러싸는 열전도성 튜브, 및 상기 튜브의 적어도 일부분을 둘러싸는 가열 요소를 포함한다. 이러한 방식에서, 가열원은 종래 기술보다 테스트 핀에 훨씬 가까이에 있어서, 테스트를 실시하는데 필요한 에너지 뿐만 아니라 전체 사이클을 실시하는 시간을 감축시킨다. 가열 및 냉각하는데 필요한 열량(thermal mass)은 본 발명에 의해 상당히 감소된다.
바람직하게, 히터 와이어는 히터 와이어를 가열하도록 작용하는 전원에 연결된다. 바람직하게, 열전도성 튜브는 전기 절연체이다. 바람직하게, 열전도성 튜브는 세라믹재로 형성된다. 적절한 세라믹재의 한 예는 영국, CW1 6UA 크루, 웨스턴 로드, 크루 홀에 소재한 Dynamic Ceramic Ltd에 의해 시판되는 질화 알루미늄/질화 붕소 세라믹 합성물이다.
바람직하게, 장치는 프로브에 인접하여 위치된 열전쌍을 추가로 포함한다. 바람직하게, 열전쌍은 열전도성 튜브 상에, 보다 바람직하게 사용할 때 테스트중인 접합부에 가장 가까이 있는, 열전도성 튜브의 단부에 위치된다. 전기 절연 튜브는 열전쌍이 튜브 상에 직접 배치되는 것을 허용한다. 열전쌍은 접합부 테스트의 가열 위상 동안 및 냉각 위상 동안 프로브의 온도를 결정하도록 사용될 수 있다. 프로브의 온도는 접합부 테스트에 걸쳐 기록되고 제어될 수 있다. 제조 동안 실시되는 공정에 가능한 가까이 모방하도록 테스트중인 접합부의 용융 및 냉각을 제어하는 것이 유익하다. 이러한 것은 테스트중인 접합부의 형태 및 그 재료 특성이 제조된 접합부의 형태 및 재료 특성에 일치하는 것을 보장한다.
바람직하게, 장치는 프로브를 냉각하기 위한 냉각 시스템을 포함한다. 바람직하게, 냉각 시스템은 압축 공기 공급원, 압축 공기 공급원에 연결된 노즐 또는 출구, 및 압축 공기 공급원으로부터 노즐 또는 출구로 압축 공기의 공급을 제어하도록 구성된 밸브를 포함하며, 노즐 또는 출구는 프로브의 부근에 압축 공기의 유동(flow)을 제공하도록 배열된다.
바람직하게, 장치는 테스트될 반도체 샘플이 장착되는 가동성 플랫폼을 추가로 포함한다. 바람직하게, 프로브들의 어레이 또한 가동성 플랫폼 상에 장착된다. 바람직하게 캐리어 트레이 내로 사전 적재되고 테스트 사이트들을 위해 알려진 위치들을 가진 프로브들의 어레이를 가지는 것에 의하여, 자동 테스트 루틴이 가능하다. 동력화된 제어 동작들은 프로브들의 픽업, 테스트 실시 및 수집 용기 내로 사용된 프로브들의 낙하를 자동화하기 위해 홀더와 플랫폼을 서로에 대해 상대 이동시키도록 사용될 수 있다.
또 다른 양태에서, 본 발명은 반도체 조립체의 접합부에 당김 테스트를 적용하기 위한 장치를 포함하며, 상기 접합부는 납땜의 볼 또는 범프를 포함하고, 상기 장치는:
프로브;
상기 접합부가 용융되는 온도로 또는 상기 온도 보다 높은 온도로 상기 프로브의 팁을 가열하기 위한 히터;
상기 프로브를 지지하는 홀더;
상기 홀더와 상기 홀더에서 지지되는 상기 프로브를 상하 이동시키기 위한 작동 디바이스;
상기 홀더 상에 당김력을 적용하고 차례로 상기 프로브에 당김력을 적용하기 위한 수단; 및
당김 테스트 동안 상기 프로브에 적용된 힘을 측정하기 위한 힘 측정 시스템을 포함하며, 상기 접합부가 용융되는 온도로 또는 상기 온도 보다 높은 온도로 상기 프로브의 팁이 가열된 후에, 상기 프로브 팁은 상기 접합부와 접촉하고, 상기 접합부는 상기 프로브의 가열에 의해 용융되고, 상기 접합부는 상기 접합부에 상기 프로브 팁을 고정하도록 냉각되어 응고되며, 상기 프로브는 그런 다음 상기 접합부에 당김력을 적용하도록 상기 당김력 적용 수단에 의해 당겨지고, 당김력은 상기 힘 측정 시스템에 의해 측정되며, 상기 히터는 상기 프로브의 적어도 일부분을 둘러싸는 열전도성 튜브와, 상기 튜브의 적어도 일부분을 둘러싸는 가열 요소를 포함한다.
이러한 히터 배열에 의해, 열원은 종래 기술보다 테스트 핀에 훨씬 가까이 있어서, 테스트를 실시하는데 필요한 에너지 뿐만 아니라 전체 사이클을 실시하는 시간을 감소시킨다. 가열 및 냉각에 필요한 열량이 또한 상당히 감소된다. 이러한 것은 테스트 공정을 빠르게 한다.
바람직하게, 히터 와이어는 히터 와이어를 가열하도록 작용하는 전원에 연결된다. 바람직하게, 열전도성 튜브는 전기 전도성이 아니다. 바람직하게, 열전도성 튜브는 세라믹재로 형성된다.
바람직하게, 장치는 프로브에 인접하여 위치된 열전쌍을 추가로 포함한다. 바람직하게는, 열전쌍은 열전도성 튜브 상에, 보다 바람직하게는 사용할 때 테스트중인 접합부에 가장 가까이 있는, 열전도성 튜브의 단부에 위치된다. 열전쌍은 접합부 테스트의 가열 위상 동안 및 냉각 위상 동안 프로브의 온도를 결정하도록 사용될 수 있다. 프로브의 온도는 접합부 테스트에 걸쳐 기록되고 제어될 수 있다. 제조 동안 실시되는 공정에 가능한 가까이 모방하도록 테스트중인 접합부의 용융 및 냉각을 제어하는 것이 유익하다. 이러한 것은 테스트중인 접합부의 형태 및 그 재료 특성이 제조된 접합부의 형태 및 재료 특성에 일치하는 것을 보장한다.
장치는 바람직하게 화상의 위험을 감소시키고 동작의 가열 위상 동안 하상의 위험성을 감소시키고 프로브로부터 불필요한 열손실을 감소시키도록 히터를 둘러싸는 열 차폐물을 추가로 포함할 수 있다.
바람직하게, 장치는 프로브를 냉각하기 위한 냉각 시스템을 포함한다. 바람직하게, 냉각 시스템은 압축 공기 공급원, 압축 공기 공급원에 연결된 노즐 또는 출구, 및 압축 공기 공급원으로부터 노즐 또는 출구로 압축 공기의 공급을 제어하도록 구성된 밸브를 포함하며, 노즐 또는 출구는 프로브의 부근에 압축 공기의 유동을 제공하도록 배열된다.
바람직하게, 프로브는 길이방향 축선을 가지며, 상기 홀더는 프로브의 길이방향 축선을 따라서 상기 프로브에 당김력을 적용한다.
바람직하게, 프로브는 프로브 보유 메커니즘에 의해 홀더에 결합된 직선 핀이다. 바람직하게, 프로브는 클램핑 메커니즘에 의해 홀더에서 보유된다. 바람직하게, 클램핑 메커니즘은 프로브의 길이방향 샤프트 상에 클램핑력을 제공하고, 샤프트 주위에서 대칭으로 배치된다.
바람직하게, 클램핑 메커니즘은 공압으로 동작된다. 그러나, 예를 들어 전기적으로 또는 기계적으로 동작될 수 있는 클램핑 메커니즘이 사용될 수 있다. 클램핑 메커니즘은 프로브를 둘러싸는 콜릿을 포함할 수 있으며, 콜릿은 외부 테이퍼면, 및 피스톤을 가지며, 사용시에, 피스톤의 작동은 프로브의 주위에서 콜릿을 클램핑하도록, 테이퍼면을 따라서 피스톤을 진행시키거나, 또는 다른 표면을 향해 테이퍼면을 구동시킨다. 추가적 또는 대안적인 수동 동작 클램핑 메커니즘이 또한 제공될 수 있다. 바람직하게, 콜릿은 클램핑되지 않은 위치로 편향될 수 있다.
바람직하게, 장치는 테스트될 반도체 샘플이 장착되는 가동성 플랫폼을 추가로 포함한다. 바람직하게, 프로브들의 어레이는 또한 가동성 플랫폼 상에 장착된다. 바람직하게 캐리어 트레이 내로 사전 적재되고 테스트 사이트들을 위해 알려진 위치들을 가진 프로브들의 어레이를 가지는 것에 의하여, 자동 테스트 루틴이 가능하다. 동력화된 제어 동작들은 프로브들의 픽업, 테스트 실시 및 수집 용기 내로, 사용된 프로브들의 낙하를 자동화하기 위해 홀더와 플랫폼을 서로에 대해 상대 이동시키도록 사용될 수 있다.
추가의 양태에 있어서, 본 발명은 반도체 조립체 상의 접합부를 테스트하는 방법을 포함하며, 접합부는 납땜의 볼 또는 범프를 포함하고, 상기 방법은;
상기 접합부에 열전도성 프로브의 팁을 적용하는 단계;
상기 접합부가 용융되는 온도로 또는 상기 온도보다 높은 온도로 상기 프로브의 팁을 가열하는 단계;
상기 프로브의 팁이 매립된 상기 접합부가 응고되는 온도로, 상기 프로브의 팁을 냉각하거나 또는 상기 프로브의 팁의 냉각을 허용하는 단계;
상기 프로브에 당김력을 적용하고, 당김력을 적용하는 단계 동안 상기 프로브에 적용된 힘을 기록하는 단계를 포함하며;
상기 프로브는 길이방향 축선을 가지며, 상기 당김력을 적용하는 단계는 상기 프로브의 길이방향 축선을 따라서 상기 프로브 상에 당김력을 적용하는 단계를 포함한다.
바람직하게, 상기 방법은 상기 가열 단계 동안 프로브 상에 힘을 적용하고 접합부가 용융됨으로써 접합부 내로 프로브를 미는 단계를 포함한다. 대안적으로, 상기 방법은 상기 접합부가 용융됨으로써 프로브 자체의 중량 하에 상기 접합부 내로 상기 프로브가 가라앉도록, 상기 가열 단계 동안 상기 접합부 상에 상기 프로브를 위치시키는 단계를 포함한다.
여전히 또 다른 양태에 있어서, 본 발명은 반도체 조립체 상의 접합부를 테스트하는 방법을 포함하며, 상기 접합부는 납땜의 볼 또는 범프를 포함하고, 상기 방법은:
상기 접합부에 열전도성 프로브의 팁을 적용하는 단계;
상기 접합부가 용융되는 온도로 또는 상기 온도보다 높은 온도로 상기 프로브의 팁을 가열하는 단계;
상기 프로브의 팁이 매립된 상기 접합부가 응고되는 온도로, 상기 프로브의 팁을 냉각하거나 또는 상기 프로브의 팁의 냉각을 허용하는 단계;
반도체 조립체로부터 상기 접합부를 제거하도록 상기 프로브에 당김력을 적용하고, 당김력을 적용하는 단계 동안 상기 프로브에 적용된 힘을 기록하는 단계를 포함하며;
상기 가열 단계는 상기 프로브의 적어도 일부분을 둘러싸는 열전도성 튜브와, 상기 튜브의 적어도 일부분을 둘러싸는 가열 요소를 제공하는 단계, 및 상기 프로브를 가열하도록 상기 가열 요소에 전류를 통전시키는 단계를 포함한다.
추가의 양태에 있어서, 본 발명은 반도체 조립체 상의 접합부를 테스트하는 방법을 포함하며, 상기 접합부는 납땜의 볼 또는 범프를 포함하고, 상기 방법은:
프로브 홀더 내로, 직선 핀을 구비하는 열전도성 프로브를 클램핑하는 단계로서, 상기 프로브가 상기 홀더 내에 위치되도록 상기 프로브 홀더와 상기 프로브를 서로에 대해 상대 이동시키는 단계와, 상기 프로브의 길이방향 샤프트를 클램핑하는 단계를 구비하는 열전도성 프로브 클램핑 단계;
상기 접합부에 상기 프로브의 팁을 적용하는 단계;
상기 접합부가 용융되는 온도로 또는 상기 온도보다 높은 온도로 상기 프로브의 팁을 가열하는 단계;
상기 프로브의 팁이 매립된 상기 접합부가 응고되는 온도로, 상기 프로브의 팁을 냉각하거나 또는 상기 프로브의 팁의 냉각을 허용하는 단계;
상기 프로브 홀더를 통해 상기 프로브 상에 당김력을 적용하고, 상기 당김력을 적용하는 단계 동안 상기 프로브에 적용된 힘을 기록하는 단계; 및
상기 프로브 홀더로부터 상기 프로브를 방출하는 단계를 포함한다.
바람직하게, 상기 프로브가 상기 홀더 내에 위치되도록 상기 프로브 홀더와 상기 프로브를 서로에 대해 상대 이동시키는 단계는 자동화된 제어하에서 실시된다.
바람직하게, 상기 프로브가 상기 홀더 내에 위치되도록 상기 프로브 홀더와 상기 프로브를 서로에 대해 상대 이동시키는 단계는 상기 프로브가 상기 프로브 홀더와 정렬되도록 상기 프로브를 측면으로 이동시키는 단계와, 이어서 상기 프로브 위에서 상기 프로브 홀더를 수직으로 이동시키는 단계를 포함한다.
바람직하게, 상기 방법은 상기 당김력을 적용하는 단계에 이어서 상기 프로브 홀더 아래의 위치로 용기를 이동시키는 단계를 추가로 포함하며, 상기 프로브 홀더로부터 상기 프로브를 방출하는 단계는 상기 용기 내로 상기 프로브를 방출하는 단계를 포함한다.
바람직하게, 상기 클램핑 단계는 자동화된 제어 하에서 상기 프로브의 길이방향 샤프트 주위에서 콜릿을 클램핑하는 단계를 포함한다.
여전히 추가의 양태에 있어서, 본 발명은 반도체 조립체의 접합부에 당김 테스트를 적용하기 위한 장치를 포함하며, 상기 접합부는 납땜의 볼 또는 범프를 포함하고, 상기 장치는:
직선의 열전도성 핀을 구비하는 프로브;
상기 접합부가 용융되는 온도로 또는 상기 온도보다 높은 온도로 상기 프로브의 팁을 가열하기 위한 히터;
상기 프로브를 지지하고, 상기 프로브 상에 클램핑력을 제공하도록 구성된 클램핑 메커니즘을 포함하는 홀더;
상기 홀더와 상기 홀더에 지지되는 상기 프로브를 상하 이동시키는 작동 디바이스;
상기 홀더 상에 당김력을 적용하고 차례로 상기 프로브에 당김력을 적용하기 위한 수단; 및
당김 테스트 동안 상기 프로브에 적용된 힘을 측정하기 위한 힘 측정 시스템을 포함하며;
상기 접합부가 용융되는 온도로 또는 상기 온도보다 높은 온도로 상기 프로브의 팁이 가열된 후에, 상기 프로브 팁은 상기 접합부와 접촉되고, 상기 접합부는 상기 프로브의 가열에 의해 용융되고, 상기 접합부는 상기 접합부에 상기 프로브 팁을 고정하도록 냉각되어 응고되며, 상기 프로브는 그런 다음 상기 접합부에 당김력을 적용하도록 상기 당김력 적용 수단에 의해 당겨지고, 당김력은 상기 힘 측정 시스템에 의해 측정된다.
직선 프로브들의 사용은 홀더 내로 프로브들의 적재가 간략화되고 심지어 자동화되도록 한다. 홀더는 단순히, 정렬된 프로브 핀 상으로 하강 구동되고 그 샤프트 주위에 클램핑되는 것을 필요로 한다. 대조적으로, 후크와 결합된 굽어진 프로브 핀을 사용하는 종래의 시스템에서, 프로브 핀의 적재는 수동으로 행해져야만 하고 상당한 손재주가 요구되어야만 했다.
바람직하게, 상기 장치는 사전 결정된 위치들에 배열된 복수의 프로브들, 및 프로브를 홀더와 정렬시키도록 상기 프로브들 중 적어도 하나와 상기 홀더를 서로에 대해 상대 이동시키도록 구성된 자동 프로브 적재 메커니즘을 추가로 포함한다. 바람직하게, 장치는 테스트 후 사용된 프로브들을 수용하도록 프로브 홀더 밑에 위치될 수 있는 수집 용기를 추가로 포함한다.
바람직하게, 장치는 테스트될 반도체 샘플이 장착되는 가동성 플랫폼을 추가로 포함한다. 바람직하게, 프로브들의 어레이는 또한 가동성 플랫폼 상에 장착된다. 바람직하게 캐리어 트레이 내로 사전 적재되고 테스트 사이트들을 위해 알려진 위치들을 가진 프로브들의 어레이를 가지는 것에 의하여, 자동 테스트 루틴이 가능하다. 자동 프로브 적재 메커니즘은 프로브들의 픽업을 자동화하도록 홀더와 플랫폼을 서로에 대해 상대 이동시키도록 사용될 수 있다. 테스트는 그럼 다음 실시되고, 사용된 프로브는 수집 용기로 낙하된다.
또 다른 양태에 있어서, 본 발명은 반도체 조립체의 접합부에 대한 당김 테스트를 적용하기 위한 장치를 포함하고, 상기 접합부는 납땜의 볼 또는 범프를 포함하며, 상기 장치는:
사전 결정된 위치들에 위치된 복수의 열전도성 프로브들;
프로브를 지지하고, 프로브에 클램핑력을 제공하도록 구성된 클램핑 메커니즘을 포함하는 홀더;
프로브를 상기 홀더와 정렬시키도록 상기 홀더 또는 프로브들 중 적어도 하나를 이동시키도록 구성된 자동 프로브 적재 메커니즘;
상기 홀더와 상기 홀더에 지지되는 상기 프로브를 상기 접합부를 향하여 및 상기 접합부로부터 멀리 움직이기 위한 작동 디바이스;
상기 접합부가 용융되는 온도로 또는 상기 온도보다 높은 온도로 상기 프로브의 팁을 가열하기 위한 히터;
상기 홀더 상에 당김력을 적용하고 차례로 상기 프로브에 당김력을 적용하기 위한 수단; 및
당김 테스트 동안 상기 프로브에 적용된 힘을 측정하기 위한 힘 측정 시스템을 포함하며, 상기 접합부가 용융되는 온도로 또는 상기 온도보다 높은 온도로 상기 프로브의 팁이 가열된 후에, 상기 프로브 팁은 상기 접합부와 접촉하고, 상기 접합부는 상기 프로브의 가열에 의해 용융되고, 상기 접합부는 상기 접합부에 상기 프로브 팁을 고정하도록 냉각되어 응고되며, 상기 프로브는 그런 다음 상기 접합부에 당김력을 적용하도록 상기 당김력 적용 수단에 의해 당겨지고, 당김력은 상기 힘 측정 시스템에 의해 측정된다.
바람직하게, 상기 자동 프로브 적재 메커니즘은 전자 컨트롤러, 및 상기 복수의 프로브들 각각의 위치가 저장되는 메모리를 포함한다.
바람직하게, 장치는 테스트 후에 사용된 프로브들을 수용하도록 상기 프로브 홀더 밑에 위치될 수 있는 수집 용기를 추가로 포함한다. 바람직하게, 자동 프로브 적재 메커니즘은 프로브 홀더에 대한 수집 용기의 위치를 제어하도록 구성된다.
바람직하게, 상기 장치는 테스트될 반도체 샘플이 장착되는 가동성 플랫폼을 추가로 포함한다. 바람직하게, 프로브들의 어레이는 또한 가동성 플랫폼 상에 장착된다. 바람직하게 캐리어 트레이 내로 사전 적재되고 테스트 사이트들을 위해 알려진 위치들을 가진 프로브들의 어레이를 가지는 것에 의하여, 자동 테스트 루틴이 가능하다. 자동 프로브 적재 메커니즘은 프로브들의 픽업을 자동화하도록 홀더와 플랫폼을 서로에 대해 상대 이동시키도록 사용될 수 있다. 테스트는 그럼 다음 실시되고, 사용된 프로브는 수집 용기로 낙하된다.
바람직하게, 상기 복수의 프로브들의 각각은 직선의 열전도성 핀을 포함한다. 각각의 프로브는 세워지도록 배열될 수 있어서, 사용시에, 홀더는 각 프로브 위로 하강될 수 있고, 프로브는 그런 다음 테스트를 실시하기 전에 클램핑된다. 테스트 후에, 사용된 프로브는 클램핑 해제될(unclamped) 수 있고, 홀더로부터 슬라이딩하거나 또는 간단히 그 자체의 중량 하에 홀더로부터 낙하할 수 있다.
추가의 양태에 있어서, 본 발명은 반도체 조립체 상의 접합부를 테스트하는 방법을 포함하고, 상기 접합부는 납땜의 볼 또는 범프를 포함하고, 상기 방법은:
사전 결정된 위치들에 복수의 열전도성 프로브들을 제공하는 단계;
프로브를 상기 프로브 홀더와 정렬시키도록 자동 제어 하에서 상기 프로브들 중 적어도 하나 또는 프로브 홀더를 이동시키는 단계;
상기 프로브 홀더에 상기 프로브를 클램핑하는 단계;
상기 접합부에 상기 프로브의 팁을 적용하도록 상기 접합부에 대해 상기 프로브와 상기 홀더를 상대 이동시키는 단계;
상기 접합부가 용융되는 온도로 또는 상기 온도보다 높은 온도로 상기 프로브의 팁을 가열하는 단계;
상기 프로브의 팁이 매립된 상기 접합부가 응고되는 온도로, 상기 프로브의 팁을 냉각하거나 또는 상기 프로브의 팁의 냉각을 허용하는 단계;
상기 프로브 홀더를 통해 상기 프로브 상에 당김력을 적용하고, 당김력을 적용하는 단계 동안 상기 프로브에 적용된 힘을 기록하는 단계;
상기 홀더에 대해 용기를 상대 이동시키는 단계; 및
상기 프로브 홀더로부터 상기 용기 내로 상기 프로브를 방출하는 단계를 포함한다.
바람직하게, 프로브를 상기 프로브 홀더와 정렬시키도록 상기 자동 제어 하에서 상기 프로브들 중 적어도 하나 또는 프로브 홀더를 이동시키는 단계는 상기 프로브 홀더 밑의 위치로 상기 프로브들 중 적어도 하나를 측면으로 이동시키는 단계를 포함한다.
바람직하게, 사전 결정된 위치들에 복수의 열전도성 프로브들을 제공하는 단계는 가동성 플랫폼에, 상기 프로브들을 유지하는 캐리어 트레이를 장착하는 단계를 포함한다.
바람직하게, 상기 복수의 프로브들의 각각은 직선의 열전도성 핀을 포함한다.
여전히 또 다른 양태에 있어서, 본 발명은 반도체 조립체의 접합부에 대한 당김 테스트를 적용하기 위한 장치를 제공하고, 상기 접합부는 납땜의 볼 또는 범프를 포함하며, 상기 장치는:
프로브;
상기 접합부가 용융되는 온도로 또는 상기 온도보다 높은 온도로 상기 프로브의 팁을 가열하기 위한 히터;
상기 프로브를 지지하기 위한 홀더로서, 상기 프로브를 보유하기 위한 클램프, 상기 클램프에 결합되고 활성 위치 및 휴지 위치를 가지는 구동 메커니즘으로서, 상기 휴지 위치로부터 상기 활성 위치로 상기 구동 메커니즘의 움직임은 상기 클램프가 상기 프로브 주위를 조이게 하는 상기 구동 메커니즘, 및 상기 구동 메커니즘에 결합되고 상기 구동 메커니즘의 휴지 위치를 조정하도록 구성되는 수동 조정 메커니즘을 포함하는 상기 홀더;
사용시에, 상기 접합부를 향하여 및 상기 접합부로부터 멀리 상기 홀더와 상기 홀더에 지지되는 상기 프로브를 움직이기 위한 작동 디바이스;
상기 프로브에 당김력을 적용하기 위한 수단; 및
당김 테스트 동안 상기 프로브에 적용된 힘을 측정하기 위한 힘 측정 시스템을 포함하며, 상기 접합부가 용융되는 온도로 또는 상기 온도보다 높은 온도로 상기 프로브의 팁이 가열된 후에, 상기 프로브 팁은 상기 접합부와 접촉하고, 상기 접합부는 상기 프로브의 가열에 의해 용융되고, 상기 접합부는 상기 접합부에 상기 프로브 팁을 고정하도록 냉각되어 응고되며, 상기 프로브는 그런 다음 상기 접합부에 당김력을 적용하도록 상기 당김력 적용 수단에 의해 당겨지고, 당김력은 상기 힘 측정 시스템에 의해 측정된다.
바람직하게, 상기 클램프는 콜릿이다. 바람직하게, 상기 구동 메커니즘은 공압 또는 유압 제어 시스템에 결합된 피스톤 및 실린더이다. 바람직하게, 피스톤은 콜릿과 접하고, 상기 수동 조정 메커니즘은 피스톤의 휴지 위치를 조정하도록 구성된다.
바람직하게, 수동 조정 메커니즘은 자동화된 클램핑 메커니즘을 작동시키지 않고 당김 테스트 전에 마찰 끼워맞춤으로 프로브가 클램프에서 유지되는 것을 허용한다. 보다 큰 클램핑력이 그 후에 자동화된 클램핑 메커니즘을 작동시키는 것에 의해 당김 테스트 동안 적용될 수 있다.
바람직하게, 수동 조정 메커니즘은 접합부에 당김 테스트를 적용하기 위해 클램프가 프로브 주위를 충분히 조이도록 자동화된 클램핑 메커니즘 대신에 대안적으로 사용될 수 있다.
본 발명의 한 예가 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 기술된다.
본 발명에 따라서, 종래의 측정 정확성, 작업 속도, 및 유용성에서 복수의 결점들의 일부 또는 전부가 극복될 수 있거나, 또는 적어도 유용한 대안이 제공된다.
도 1은 본 발명에 따른 접합부 테스트 장치의 정면도.
도 2는 도 1의 장치의 단면도.
도 3은 도 2의 부분 A의 상세도.
도 4는 도 3의 프로브 클램핑 시스템의 개략도.
도 5는 도 5의 부분 B의 상세도.
도 6은 도 5에 부분적으로 도시된 냉각 시스템의 개략도.
도 7은 커버가 제거된, 도 1 및 도 2에 도시된 카트리지 조립체의 상세도.
도 8은 도 7에 있는 스트레인 게이지가 힘 측정을 제공하도록 어떻게 사용되는지를 도시한 회로도.
도 9는 본 발명에 따른 장치의 제어 구조를 도시한 개략도.
도 10은 본 발명에 따른 접합부 테스트의 방법의 흐름도.
도 1은 본 발명에 따른 접합부 테스트 장치의 정면도이다. 도 2는 선 X-X을 따라서 취한 동일 장치의 측단면도이다. 장치는 테스트될 접합부 또는 접합부들을 가지는 반도체 조립체(2)가 장착되는 스테이지 테이블(1)을 포함한다.
도 1 및 도 2에 도시된 장치는 접합부, 특히 납땜 접합부 상에서 당김 테스트 및 누름 테스트를 실시하도록 구성된다. 프로브(3)는 수직으로 가동 가능한 카트리지 조립체(4)에서 유지된다. 프로브는 접합부를 접촉하고, 접합부를 용융시키고, 용융된 접합부 내로 가라앉고, 접합부를 재응고시키도록 접합부를 냉각시키고, 그런 다음 접합부의 강도를 테스트하기 위해 접합부 상에 당김력을 제공하도록 사용된다.
도 1 및 도 2에 도시된 장치는 장치의 가동 부분들이 부착되는 고정 새시(5)를 포함한다. 새시(5)는 작업대 또는 테이블에 안치되도록 설계된다. 가동성 스테이지 테이블(1)은 새시(5)에 부착되고, 테스트중인 샘플(2)이 테이블 상에 장착된다. 스테이지 테이블(1)은 새시(5)에 대해 본원에서 X-Y 평면으로서 지칭되는 수평 평면에서 상대 이동할 수 있다. 이러한 스테이지 테이블(1)의 이동은 스테퍼 또는 서보 모터(도시되지 않음)을 사용하여 이루어지고 제어된다. 샘플 홀더(6)는 임의의 적절한 고정 수단이 사용될 수 있을지라도 나사 볼트 및 너트 조립을 이용하여 스테이지 테이블(1)에 고정된다. 샘플 홀더는 상이한 크기의 반도체 샘플들을 유지할 수 있는 클램프를 포함한다. 클램프는 핸들(7)을 사용하여 조정된다. 이러한 형태의 스테이지 테이블과 샘플 홀더 배열은 널리 공지되어 있으며, 영국, 버킹엄셔, 에일즈버리, 라반스 레인 인더스트리얼 에리어, 프라이데이 로드 25에 소재한 Dage Holdings Limited에 의해 시판되는 Dage 4000 multifunction Bond tester에서 볼 수 있다. 그러나, 테스트 하의 조립체는 몇개의 상이한 수단들에 의해 테이블 상의 적소에 고정될 수 있다. 진공 척은 테이블에 보다 큰 기판들 또는 디바이스들을 고정하도록 사용될 수 있다. 또한 스테이지 테이블 상에 위치된 프로브들의 트레이(80)가 도 1에 도시되어 있다.
장치는 또한 프로브(3)가 결합되는 카트리지 조립체(4)를 포함한다. 카트리지(4) 및 프로브(3)는 반도체 조립체의 표면에 대해 직각인 수직 방향(이후에 Z 방향으로 지칭됨)으로 새시(5) 및 스테이지 테이블(1)에 대해 상대 이동할 수 있다. 새시(5)에 대한 카트리지(4) 및 프로브(3)의 상대 이동은 새시(5)에 장착된 리드 스크류 또는 볼 스크류(8)를 구동하도록 스테퍼 또는 서보 모터(도시되지 않음)를 사용하여 이루어진다. 카트리지(4)는 볼 스크류 상의 너트에 장착되고, 그래서 스크류가 회전될 때 위,아래로 진행할 수 있지만, 종래에 널리 공지된 바와 같은 솔레노이드와 같은 다른 적절한 구동 메커니즘들이 사용될 수 있다. 도 1 및 도 2에 도시된 수직 구동 장치는 상기된 Dage 4000 Multipurpose Bond Tester에서 볼 수 있다.
장치는 전형적으로 개인용 컴퓨터(PC)에 의해 제어되고, 키보드, 스크린, 및 하나 이상의 조이스틱(도시되지 않음)과 같은 적절한 사용자 인터페이스 디바이스들을 포함한다. 장치는 또한 프로브의 정확한 위치 선정을 돕도록 테스트중인 샘플을 향한 현미경(9)을 포함한다. 이러한 사용자 제어 특징부들은 또한 상기된 Dage 4000 Multipurpose Bond Tester에서 볼 수 있다.
도 3은 도 2의 프로브를 도시하고, 카트리지의 당김 샤프트(10, pull shaft)에 장착되는 방식이 보다 상세하게 도시된다. 프로브(3)는 콜릿(12)을 사용하여 클램프에서 유지되는 열전도성 핀을 포함하고, 콜릿은 프로브 하우징(11) 내에서 당김 샤프트(10)에 결합된다. 프로브 샤프트의 팁은 테스트중인 접합부와 접촉할 때 양호한 젖음성(wetting action)을 보장하도록 코팅되거나 또는 납땜에 침지된다.
당김 샤프트에 프로브를 클램핑하도록 사용된 클램핑 메커니즘은 공압식으로 구동된다. 그러나, 전기 또는 자석 액튜에이터에 기초한 다른 메커니즘들이 동등하게 사용될 수 있다. 클램핑 메커니즘은 프로브(3)의 샤프트의 일부분을 둘러싸는 강제 콜릿(12)을 포함한다. 콜릿(12)은 콜릿을 수용하는 실린더(14) 내에서 움직이는 피스톤(13)의 작용에 의해 프로브의 샤프트 주위에서 단단히 클램핑된다. 실린더(14)는 실린더(14)의 저부 상에 나사가 형성된 실린더 단부 캡(14a)에 의해 폐쇄된다. 피스톤(13)은 콜릿(12)에 접하고, 실린더 단부 캡(14a)의 대응하는 테이퍼 부분 내로 콜릿(12)의 외부 테이퍼면을 구동하고, 이에 의해, 프로브(3)의 상단부 주위에서 콜릿(12)을 클램핑한다. 피스톤은 피스톤(13)과 실린더(14) 사이에 제공된 피스톤 챔버(13a)로 공급되는 압축 공기를 사용하여 공압식으로 구동된다. O-링(15, 16)들은 피스톤과 실린더 사이 및 피스톤과 당김 샤프트 사이에 밀봉을 제공하도록 사용된다. 프로브 후방 스토퍼(17, probe backstop)는 홀더 내에서 프로브(3)의 진행을 제한하도록 당김 샤프트(10) 상에 제공된다. 피스톤, 샤프트 및 당김 샤프트는 도시된 실시예에서 모두 강으로 형성된다. 스프링(18)은 피스톤(13) 상에서 공압력의 부재시에 콜릿(12)으로 멀리 피스톤(13)을 편향시키도록 피스톤(13)과 실린더 단부 캡(14a) 사이에 제공된다. 클램핑 메커니즘은 또한 도 4에서 개략적으로 도시되어 있다. 도 4는 새시에 장착될 수 있는 압축 공기 공급원(40)에 연결되는 피스톤 챔버(13a)를 도시한다. 피스톤(13)을 구동하기 위하여 압축 공기 공급원(40)은 추후에 기술되는 바와 같이 전자적으로 제어되는 공급 밸브(41)에 의해 조정된다. 클램프를 해제하도록 피스톤 챔버(13a)로부터 압축 공기의 방출은 또한 전자적으로 제어되는 배기 밸브(42)에 의해 제어된다.
다른 클램핑 장치들이 가능하다. 예를 들어, 피스톤이 콜릿의 테이퍼면을 따라서 진행하도록 사용되며, 이에 의해, 프로브 주위에서 콜릿을 압착할 수 있다. 대안적으로, 콜릿 대신에, 프로브 샤프트에 접하는 직접 작동 클램프 부재들이 채택될 수 있다. 이러한 모든 클램핑 장치들의 이점은 직선 프로브 핀의 사용과 조합하여, 프로브가 홀더에 용이하게 적재되고 빼내지며, 완전하게 자동화된 공정을 만들 수 있다는 것이다.
상기된 공압 클램핑 메커니즘 대신에 또는 이에 부가하여 사용될 수 있는 수동 클램프 조정 메커니즘(19, 20)이 또한 제공된다. 공압 클램핑 메커니즘에 부가하여 사용될 때, 수동 클램프 조정 메커니즘은 피스톤의 휴지 위치를 설정하도록 사용되고, 그래서, 콜릿(12)의 내부 표면들을 개폐한다. 수동 클램프 조정 메커니즘은 실린더(14)의 후방 상의 스크류 나사에 끼워지는 환형 플레이트(19)를 포함한다. 플레이트(19)는 3개의 하향 연장 다우얼 핀(20, dowel pin)들의 한쪽 단부에 접하고, 다우얼 핀들의 다른 쪽 단부는 또한 피스톤(13)의 배면과 접한다. 플레이트(19)를 회전시키는 것에 의해, 플레이트는 스크류 나사 상에서 상하 이동될 수 있다. 플레이트(19)가 하강될 때, 콜릿(12)을 폐쇄된다. 플레이트가 상승될 때, 콜릿(12)은 개방된다. 수동 클램프 조정 메커니즘은 플레이트가 프로브(3)를 고정적으로 클램핑하도록 충분히 떨어져 아래로 움직일 때까지 환형 플레이트를 간단하게 회전시키는 것에 의해 공압 클램핑 메커니즘에 대한 필요성없이 그 자체만으로 사용될 수 있다.
프로브(3), 특히 접합부가 용융되도록 테스트중인 접합부와 접촉하는 프로브의 부분을 가열하기 위하여, 히터는 프로브(3)의 하부 부분 주위에 제공된다. 히터는 프로브(3) 주위에 밀접하게 끼워지는 세라믹 튜브(21), 및 튜브(21)의 외부면 주위를 감싸거나 또는 외부면 상에 놓인 히터 와이어(22)를 포함한다. 튜브(21)는 열전도성이지만 전기 절연재인 0.95㎜ 두께의 벽들을 가진 세라믹으로 형성된다. 세라믹 튜브의 재료는 질화 알루미늄/질화 붕소 세라믹 합성물이다. 히터 와이어(22)는 저항열에 의한 열을 제공한다. 와이어(22)는 전원(도 3에 도시되지 않음)에 연결된다. 전류는 세라믹 튜브(21)와 프로브(3)를 가열하도록 와이어를 통과한다. 와이어는 니켈-크롬(니크롬)으로 형성된다. 세라믹 튜브(21)는, 히터 와이어(22)를 수용하고 양호한 열접촉을 보장하는 그루브(groove)들이 그 외부면 상에 형성될 수 있다. 저항열에 대한 대안 또는 이에 추가하여 예를 들어 유도 가열 또는 고온 공기 분출과 같은 다른 형태의 가열이 사용될 수 있다. 절연 배리어(23)가 히터와 클램프 조립체 사이에 제공된다. 열 차폐물(24)이 히터 조립체 주위에 제공된다.
열전쌍(30)은 세라믹 튜브(21)의 저부 단부 상에 위치된다. 열전쌍(30)은 프로브의 온도의 표시, 그러므로 테스트중인 접합부(31)의 온도의 표시를 제공한다. 열전쌍은 K형(Type K) 열전쌍이다. 이러한 형태의 적절한 열전쌍은 영국 M44 5BD 맨체스터에 소재한 Omega Engineering Limited에 의해 시판된다. 이것은 도 5에 상세하게 도시되어 있다. 열전쌍(30)은, 당김 테스트의 다양한 스테이지들을 실시할 때를 결정하고 용융 및 응고 스테이지들의 온도 프로파일이 반도체 조립체의 제조 공정에서의 온도 프로파일과 근접하게 유사하도록 제어되는 것을 허용하도록 사용된다. 가열 및 냉각 속도는 접합부의 재료 특성에 영향을 줄 수 있다.
도 6에 개략적으로 도시된 냉각 조립체는 또한 테스트중인 접합부(31)가 용융되면 프로브(3)를 신속하게 냉각시키기 위하여 제공된다. 냉각 조립체는 프로브의 부근에 압축 공기의 분출을 제공하는 것에 의해 동작한다. 압축 공기 공급원(60)은 열 차폐물(24) 내에서 프로브(3)에 근접한 노즐(25, 도 3에 도시됨)에 연결된다. 전자적으로 제어 가능한 밸브(61)는 압축 공기 공급원(60, 클램프 메커니즘을 위해 사용된 압축 공기 공급원(40)과 동일 또는 상이할 수 있는)과 노즐(25) 사이에 제공된다. 공기 공급원(60), 밸브(61) 및 노즐(25) 사이의 연결은 적절한 가요성 또는 강성 호스에 의해 만들어질 수 있다. 공기 공급원은 새시에 장착될 수 있는 압축 공기의 실린더일 수 있다. 밸브(61)를 제어하도록 사용되는 제어 전자 기기(62)가 또한 도 6에 도시되어 있다.
대안으로서 다른 형태의 냉각이 사용될 수 있다. 예를 들어 프로브와 접합부에 걸쳐서 비압축 공기의 유동을 발생시키기 위한 팬이 사용될 수 있거나, 또는 대안적으로 프로브와 접합부는 간단하게 자립적으로 주위 공기로 냉각되는 것이 허용될 수 있다.
세라믹 튜브(21)와 프로브(3)는 종래의 기술의 히터 블록과 비교하여 비교적 낮은 열량(thermal mass)을 가져서, 가열 및 냉각 사이클이 휠씬 빠르다.
도 7은 카트리지 조립체(4)를 도시하고, 이 방식으로 프로브(3) 상의 힘이 검출된다. 카트리지는 리드 스크류(8, 도 2 참조) 상의 너트에 견고하게 연결된 강성 백플레이트(70, backplate)를 포함한다. 한 쌍의 알루미늄 외팔보 아암(71a, 71b)들은 한쪽 단부가 볼트(75)들을 사용하여 백플레이트(70)에 고정되고, 그 반대쪽 단부들은 Z 방향으로 휘어지도록 자유롭다. 이러한 형태의 외팔보 아암(71a, 71b)들은 널리 공지되어 있으며 상기된 Dage 4000 Multipurpose Bond Tester에서 볼 수 있다. 당김 샤프트(10)는 외팔보 아암(71a, 71b)들의 자유 단부들에 제공된 구멍을 통과하고, 당김 샤프트(10)의 나사부에 끼워진 너트(72)를 사용하여 외팔보 아암(71a, 71b)들에 견고하게 고정된다. 명백하게, 외팔보 아암들에 당김 샤프트를 부착하는 다른 수단들이 가능하다.
Z 방향으로 당김 샤프트(10) 상에서 작용되는 임의의 힘은 외팔보 아암(71a, 71b)들을 구부린다. 당김 샤프트(10) 상에서 작용되는 힘을 측정하기 위하여, 스트레인 게이지(73a, 73b)들이 외팔보 아암(71a, 71b)들 중 하나의 상부면에 위치되고, 스트레인 게이지(74a, 74b, 보이지 않음)들은 외팔보 아암(71a)의 반대쪽 표면 상에 위치된다. 아암(71a)의 구부러짐은 스트레인 게이지들을 왜곡하고, 당김 샤프트 상의 힘의 측정치가 기록되는 것을 허용한다. 이러한 형태의 힘 측정 시스템은 예를 들어 US63019712 및 상기된 Dage 4000 Multipurpose Bond Tester로부터 공지되어 있다.
온도 보상 요소(76)는 외팔보 아암(71a, 71b)에 제공된다. 도 8은 4개의 스트레인 게이지들과 온도 보상 요소(76)를 사용한 회로 배열을 도시한다. 회로는 여기 전압(Vexcite)을 사용하여 여기되는 스트레인 게이지들을 위한 휘트스톤 브리지(Wheatstone Bridge) 구성을 사용한다. 출력 전압(Vout)은 당김 샤프트(10) 상의 힘을 나타낸다.
스트레인 게이지들은 당김 또는 누름 테스트 동안 당김 샤프트 상의 힘을 검출할 뿐만 아니라 테스트를 착수하기 전에 프로브의 초기 위치 선정 동안 프로브가 테스트중인 접합부를 접촉할 때를 결정하도록 사용된다. 외팔보 아암들의 작은 편향(deflection)은 프로브가 반도체 조립체를 접촉함으로써 검출되고, 그런 다음 Z 방향 구동은 접합부 또는 기판의 손상을 방지하도록 정지된다.
도 9는 장치의 다른 부분들의 제어를 개략적으로 도시한다. 장치는 개인용 컴퓨터(90, PC)를 구동하는 애플리케이션 소프트웨어(91)에 의해 제어된다. 전용 전자 기기들이 애플리케이션에 의해 제어되는 장치의 다양한 부분들을 위해 제공된다. 운동 제어 전자 기기(92)들은 카트리지 조립체(4)의 Z 방향 구동(93)을 위해, 그리고 스테이지 테이블(1)의 X-Y 평면 구동(94)을 위해 제공된다. 클램프 전자 기기(95)들은 클램프의 작동을 제어하도록, 특히 밸브(41, 42)들을 제어하도록 제공된다.
온도 감지 및 제어 전자 기기(96)들은 히터(97)와 냉각 시스템(98)을 제어하도록 제공된다. 열전쌍(30)으로부터의 신호는 가열 및 냉각 사이클들을 시작하고 종료하도록 온도 제어 전자 기기(96)들에 의해 사용된다.
힘 측정 및 터치다운 감지 전자 기기(99)들은 스트레인 게이지(73, 74)들을 동작시키고 그 출력으로부터 당김 샤프트 상의 힘의 측정치를 결정하도록 제공된다. 상기된 바와 같이, 스트레인 게이지(73a, 73b, 74a, 및 74b)들로부터의 신호는 프로브가 처음 위치될 때 Z 방향 구동을 정지시키도록 터치다운 센서로서 사용된다.
도 10은 본 발명에 따른 접합부 테스트에서 실시되는 단계들을 도시한 흐름도이다.
방법에서의 첫 단계는 당김 샤프트 상에 프로브(3)를 적재하는 것이다. 이러한 것은 단계 100으로서 도시된다. 이러한 것은 홀더 내로 프로브 핀을 수동으로 적재하고, 그런 다음 적소에서 프로브 핀을 수동 또는 자동으로 클램핑하는 것에 의해 달성될 수 있다. 대안적으로, 상기 방법은 완전 자동화될 수 있다. 스테이지 테이블(1)은 프로브들의 트레이(80)에 있는 프로브가 당김 샤프트(10) 바로 아래에 위치되도록 움직일 수 있다. 스테이지 테이블 상의 트레이에서 프로브들의 위치를 기록하는 것에 의해, 스테이지 테이블은 다음 프로브 핀을 그 위치로 자동으로 움직이도록 제어될 수 있다. 카트리지 조립체는 그런 다음 프로브가 적소에 있을 때까지 Z 방향 리드 스크류를 사용하여 하강된다.
프로브는 그런 다음 단계 105에서 피스톤(13)을 작동시키는 것에 의해 클램핑될 수 있거나, 또는 이러한 것은 클램핑이 이 스테이지에서 필요없도록, 콜릿이 프로브의 중량에 거슬러 적소에서 프로브를 지지하도록 피스톤을 작동시키지 않고 충분히 죄는 것일 수 있다. 프로브와 카트리지 조립체는 그런 다음 스테이지 테이블(1) 위에서 사전 결정된 거리를 후퇴한다.
스테이지 테이블은 그런 다음 테스트될 접합부(31)가 단계 110에서 프로브 바로 밑에 있도록 움직인다. 이러한 것은 현미경 및 조이스틱 컨트롤러의 도움으로 수동으로 행해질 수 있다. 대안적으로, 이러한 것은 스테이지 테이블 상의 접합부의 위치가 알려지고 전자적으로 기록되면 자동으로 행해질 수 있다.
단계 115에서, 프로브(3)는 그런 다음 Z 방향 구동을 사용하여 테스트될 접합부(31)를 향해 움직인다. 단계 120에서, 접합부(31)와의 접촉은 스트레인 게이지(73, 74)들로부터의 출력을 사용하여 검출되고, Z 방향 구동은 그런 다음 단계 125에서 중지된다.
단계 130에서, 프로브는 프로브(3)가 접합부(31)의 상부에 놓이도록 클램핑 해제되거나 또는 느슨해진다. 히터는 그런 다음 프로브, 그러므로 접합부를 가열하도록 단계 135에서 작동된다. 프로브가 사전 결정된 온도 또는 접합부의 용융 온도보다 높은 온도에 도달되었다는 것을 열전쌍이 검출할 때, 히터는 정지된다. 프로브는 그 자체의 중량 하에서 용융된 접합부 내로 가라앉는다. 대안적으로, 프로브는 가열 단계 동안 클램핑된 채로 있을 수 있지만, 고체 접합부가 프로브 상에서 상향력을 작용하도록 적소에서 유지되어, 외팔보 아암들을 구부린다. 접합부가 용융함으로써, 프로브는 그런 다음 외팔보 아암들에 의해 용융된 납땜 내로 아래로 가압된다.
단계 140에서, 냉각 시스템이 시작한다. 밸브(61)는 개방되고, 압축 공기의 분출이 프로브와 접합부를 신속하게 냉각하도록 프로브 상으로 보내진다. 열전쌍이 접합부가 응고되는데 필요한 온도에 도달하였다는 것을 검출할 때, 밸브는 폐쇄되고, 냉각이 중지된다. 이 시점에서, 접합부는 프로브의 팁 주위에서 응고된다.
열전쌍은 가열 및 냉각 사이클 동안 프로브의 온도 프로파일의 기록을 제공하도록 사용될 수 있다. 이러한 것은 가열 및 냉각 속도를 제어하도록 사용될 수 있고, 그래서, 재응고된 접합부가 제조 후의 본래의 접합부와 동일한 재료 특성들에 근접한 특성을 가지는 것을 보장한다. 이러한 것은 전형적인 제조 공정에서 사용되는 열 프로파일에 가능한 근접하게 모방하는 것에 의해 행해진다.
냉각이 완료된 후에, 프로브가 클램핑 해제되면, 단계 145에서, 프로브(3)는 공압 클램핑 메커니즘을 사용하여 단단히 클램핑된다. 대안적으로, 프로브를 클램핑하는 단계 145는 냉각 단계 140 전에 실시될 수 있다. 대안적으로, 프로브는 공정에 걸쳐 클램핑된 채로 있을 수 있다.
단계 150에서, 당김 테스트가 실시되고 당김 샤프트 상의 힘이 스트레인 게이지(73a 및 73b, 74a 및 74b)들로부터의 출력을 사용하여 테스트 동안에 걸쳐 기록된다. 당김 테스트는 Z축 구동을 사용하여 스테이지 테이블(1)로부터 떨어져 Z 방향으로 당김 샤프트를 구동하는 것에 의해 실시된다. 접합부(31)가 당김 테스트 동안 반도체 기판으로부터 제거될 때, 당김 샤프트(10) 상에서 작용되는 힘이 급격하게 감소될 수 있다. 달성된 최대 힘이 기록된다.
도시된 실시예에서, 플레이트(19)의 길이방향 축선이 당김 샤프트(10)의 길이방향 축선과 일치하고, 당김 테스트 동안 당김 샤프트(10)에 의해 프로브(3) 상에 작용되는 당김력이 프로브(3)의 길이방향 축선과 직접 일렬로 있다는 것이 도 2, 도 3 및 도 7로부터 알 수 있다. 이러한 것은 부정확하고 반복 가능하지 않은 결과들을 이끌 수 있는 프로브 상의 굽힘 모멘트가 없다는 것을 보장한다. 이러한 것은 또한 적용될 수 있는 최대 당김력을 증가시키고, 당김 또는 누름 테스트 동안 프로브의 손상 가능성을 상당히 감소시켜서, 프로브의 유효 수명을 증가시킨다.
당김 테스트들을 실시하는데 적절한 것에 더하여, 본 발명의 장치는 또한 Z 방향으로 접합부 내로 프로브를 구동하고(용융 없이) 프로브가 사전 결정된 선형 거리에 걸쳐서 진행함으로써 당김 샤프트 상의 힘을 기록하는 것에 의해 접합부들 상에서 누름 테스트들을 실시하는데 또한 적절하다. 또한, 사전 결정된 수의 사이클 또는 사전 결정된 힘까지 일련의 교번적인 당김 및 누름 테스트들로 이루어진 피로 테스트를 실시하는 것이 가능하다.
당김 테스트(또는 누름 또는 피로 테스트)의 완료 후에, 반도체 조립체는 단계 155에서 스테이지 테이블을 움직이는 것에 의해 프로브로부터 멀리 움직인다. 프로브(3)의 세척을 용이하게 하도록, 프로브(3)에 접착되는 임의의 접합 재료는 여전히 클램프에 부착되고 세라믹 가열 튜브 내에 수용되는 동안 재용융될 수 있다. 새로운 반도체 조립체(2)가 필요하다면 스테이지 테이블(1) 상에 장착될 수 있다.
단계 160에서, 프로브(3)는 홀더로부터 빼내진다. 이러한 것은 콜릿(12)을 개방하도록 플레이트를 위로 움직이도록 플레이트(19)를 회전시키는 것에 의해 수동으로 행해지거나, 또는 공압 클램핑력을 해제하는 것에 의해 자동으로 행해질 수 있다. 사용된 프로브를 수용하기 위한 용기는 스테이지 테이블에 고정되고, 이 스테이지에서 당김 샤프트 밑에서 움직일 수 있다. 프로브는 그런 다음 클램핑 해제되는 것으로 용기 내로 낙하할 수 있고, 이어서 세척되어 재사용될 수 있다.
상기 방법은 그런 다음 완료되고, 새로운 접합부가 테스트될 수 있다. 방법을 다시 시작하도록, 스테이지 테이블은 단계 165에서 새로운 프로브를 수용하도록 적소로 움직이고, 방법이 단계 100에서 다시 시작한다.
1 : 스테이지 테이블 2 : 반도체 조립체
3 : 프로브 4 : 카트리지 조립체
5 : 새시 6 : 샘플 홀더
7 : 핸들 8 : 리드 스크류 또는 볼 스크류
9 : 현미경 10 : 당김 샤프트
11 : 프로브 하우징 12 : 콜릿
13 : 피스톤 14 : 실린더
15, 16 : O-링 17 : 프로브 안전 장치
18 : 스프링 19 : 플레이트
20 : 다우얼 핀 21 : 세라믹 튜브
22 : 히터 와이어 23 : 절연 배리어
30 : 열전쌍 31 : 접합부
40, 60 : 압축 공기 공급원 41 : 공급 밸브
42 : 배기 밸브 61 : 밸브
71a, 71b : 외팔보 아암 73, 74 : 스트레인 게이지

Claims (15)

  1. 납땜의 볼 또는 범프를 포함하는, 반도체 조립체의 접합부에 당김 테스트를 적용하기 위한 장치로서,
    직선의 열전도성 핀을 포함하는 프로브;
    상기 접합부가 용융되는 온도로 또는 상기 온도보다 높은 온도로 상기 프로브의 팁을 가열하기 위한 히터;
    상기 프로브를 지지하고, 상기 프로브의 길이방향 샤프트 상에 클램핑력을 제공하도록 구성된 클램핑 메커니즘을 포함하는 홀더로서, 상기 클램핑 메커니즘은 클램핑 위치와 클램핑 해제 위치 사이에서 이동 가능하며, 상기 클램핑 메커니즘은 상기 클램핑 위치에 있을 때 상기 클램핑 메커니즘에 대한 상기 프로브의 상대 이동을 방지하기 위해 상기 프로브 상에 클램핑력을 제공하고, 상기 클램핑 메커니즘이 상기 클램핑 해제 위치에 있을 때, 상기 프로브는 상기 클램핑 메커니즘으로부터 상기 히터를 통해 아래로 자유롭게 제거되는, 상기 홀더;
    상기 홀더와 상기 홀더에 지지된 상기 프로브를 상하 이동시키기 위한 작동 디바이스;
    상기 홀더 상에 당김력을 적용하고, 상기 프로브에 당김력을 차례로 적용하기 위한 수단; 및
    상기 당김 테스트 동안 상기 프로브에 적용되는 힘을 측정하기 위한 힘 측정 시스템을 포함하며;
    상기 접합부가 용융되는 온도로 또는 상기 온도보다 높은 온도로 상기 프로브 팁이 가열된 후에, 상기 프로브 팁은 상기 접합부와 접촉되고, 상기 접합부는 상기 프로브의 가열에 의해 용융되고, 상기 접합부는 상기 접합부에 상기 프로브 팁을 고정하도록 냉각되어 응고되며, 상기 프로브는 그런 다음 상기 접합부에 당김력을 적용하도록 상기 당김력 적용 수단에 의해 당겨지고, 상기 당김력은 상기 힘 측정 시스템에 의해 측정되는, 반도체 조립체의 접합부에 당김 테스트 적용 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 사전 결정된 위치들에 배열된 복수의 프로브들, 및 프로브를 상기 홀더와 정렬시키도록 상기 홀더 또는 상기 프로브들 중 적어도 하나를 이동시키도록 구성되는 자동 프로브 적재 메커니즘을 추가로 포함하는, 반도체 조립체의 접합부에 당김 테스트 적용 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 테스트 후 사용된 프로브들을 수용하도록 상기 홀더 밑에 위치될 수 있는 수집 용기를 추가로 포함하는, 반도체 조립체의 접합부에 당김 테스트 적용 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 테스트될 반도체 샘플이 장착되는 가동성 플랫폼, 및 상기 가동성 플랫폼 상에 장착되는 프로브들의 어레이를 추가로 포함하는, 반도체 조립체의 접합부에 당김 테스트 적용 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 클램핑 메커니즘은 상기 프로브를 둘러싸고 외부 테이퍼면을 가지는 콜릿, 및 피스톤을 포함하며, 사용시에, 상기 피스톤의 작동은, 상기 프로브의 주위에서 상기 콜릿을 클램핑하도록, 상기 테이퍼면을 따라서 상기 피스톤을 진행시키거나, 또는 상기 홀더의 표면을 향해 상기 테이퍼면을 구동시키는, 반도체 조립체의 접합부에 당김 테스트 적용 장치.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 히터는 상기 프로브의 적어도 일부분을 둘러싸는 열전도성 튜브, 및 상기 튜브의 적어도 일부분을 둘러싸는 가열 요소를 포함하는, 반도체 조립체의 접합부에 당김 테스트 적용 장치.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 프로브에 인접하여 위치되는 열전쌍을 추가로 포함하는, 반도체 조립체의 접합부에 당김 테스트 적용 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 열전쌍은 상기 열전도성 튜브 상에 위치되는, 반도체 조립체의 접합부에 당김 테스트 적용 장치.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 히터를 둘러싸는 열 차폐물을 추가로 포함하는, 반도체 조립체의 접합부에 당김 테스트 적용 장치.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 프로브를 냉각하기 위한 냉각 시스템을 추가로 포함하는, 반도체 조립체의 접합부에 당김 테스트 적용 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 냉각 시스템은 압축 공기 공급원, 상기 압축 공기 공급원에 연결되고, 상기 프로브의 부근에서 압축 공기의 분출을 제공하도록 배열된 노즐, 및 상기 공급원으로부터 상기 노즐로 압축 공기의 공급을 제어하도록 구성되는 밸브를 포함하는, 반도체 조립체의 접합부에 당김 테스트 적용 장치.
  12. 납땜의 볼 또는 범프를 포함하는, 반도체 조립체 상의 접합부를 테스트하는 방법으로서,
    사전 결정된 위치들에 복수의 열전도성 프로브들을 제공하는 단계;
    프로브를 프로브 홀더와 정렬시키도록 자동 제어 하에서 상기 프로브들 중 적어도 하나 또는 상기 프로브 홀더를 상대 이동시키는 단계로서, 상기 프로브 홀더는 상기 프로브의 길이방향 샤프트 상에 클램핑력을 제공하도록 구성된 클램핑 메커니즘을 포함하는, 상기 프로브들 중 적어도 하나 또는 상기 프로브 홀더를 상대 이동시키는 단계;
    상기 클램핑 메커니즘을 상기 프로브의 길이방향 샤프트 상에 클램핑력을 가하는 클램핑 위치로 이동시켜 상기 프로브를 상기 프로브 홀더에 클램핑하는 단계;
    상기 프로브의 팁과 상기 접합부를 접촉시키도록 상기 접합부에 대해 상기 프로브와 상기 프로브 홀더를 상대 이동시키는 단계;
    상기 접합부가 용융되는 온도로 또는 상기 온도보다 높은 온도로 상기 프로브의 팁을 가열하는 단계;
    상기 프로브의 팁이 매립된 상기 접합부가 응고되는 온도로, 상기 프로브의 팁을 냉각하거나 또는 상기 프로브의 팁의 냉각을 허용하는 단계;
    상기 프로브 홀더를 통해 상기 프로브 상에 당김력을 적용하고, 당김력을 적용하는 단계 동안 상기 프로브에 적용된 힘을 기록하는 단계;
    상기 프로브 홀더에 대해 용기를 상대 이동시키는 단계; 및
    상기 프로브 상의 클램핑력을 감소시키기 위해 상기 클램핑 메커니즘을 클램핑 해제 위치로 이동시키고 상기 프로브를 상기 프로브 홀더로부터 상기 용기 내로 아래 방향으로 방출하는 단계;를 포함하는, 반도체 조립체의 접합부 테스트 방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 자동 제어 하에서 상기 프로브들 중 적어도 하나 또는 프로브 홀더를 이동시키는 단계는 상기 프로브 홀더 밑의 위치로 상기 프로브들 중 적어도 하나를 측면으로 이동시키는 단계를 포함하는, 반도체 조립체의 접합부 테스트 방법.
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서, 상기 사전 결정된 위치들에 복수의 열전도성 프로브들을 제공하는 단계는 가동성 플랫폼에, 상기 프로브들을 보유하는 캐리어 트레이를 장착하는 단계를 포함하는, 반도체 조립체의 접합부 테스트 방법.
  15. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서, 각각의 상기 프로브들은 직선 핀인, 반도체 조립체의 접합부 테스트 방법.
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