TW201926500A

TW201926500A - 半導體晶粒分選和測試處理器系統及其方法

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Publication number: TW201926500A
Application number: TW107140970A
Authority: TW
Inventors: 光榮胡
Original assignee: 馬來西亞商正齊科技有限公司
Priority date: 2017-11-27
Filing date: 2018-11-19
Publication date: 2019-07-01
Also published as: KR20190062240A; PH12018000380A1; MY186082A; TWM589361U

Abstract

本發明涉及一種用於半導體晶粒分選和測試處理器系統和方法，其包括至少一個拾取和捲帶系統和至少一個硬對接測試系統，其中所述拾取和捲帶系統包括至少一個具有至少一個輸入站的轉盤，至少一個晶粒對準站，至少一個晶粒物理分選站和至少一個捲帶和捲軸站。硬對接測試系統包括至少一個測試位置和至少一個測試臂，由此所述晶粒通過至少一個橋接系統在拾取和捲帶系統與硬對接測試站之間來回傳送。

Description

半導體晶粒分選和測試處理器系統及其方法

參閱圖5所示，半導體晶粒通常在運送到另一個位置進行器件封裝之前進行處理。晶粒通常以捲軸或晶圓的形式運輸。捲軸上的晶粒通常用膠帶包裝，密封和捲起，然後運輸到處理場所。在處理場地被使用之前，晶圓中的晶粒通常以已經切割的晶粒的形式出現。通常由一台機器完成的處理任務可能涉及拾取和放置所述晶粒，在許多不同的工作站中操作，例如晶粒分揀站，晶粒帶和捲軸以及許多其他工作站。這裡的晶粒以WLCSP和WLBGA為例。在處理過程之後，晶粒將被運出。上述實施的問題很多。正在運出的晶粒在加工過程中會產生許多類型的缺陷，例如性能缺陷或物理缺陷。

過去提出了一些慣用方案以解決上述問題。在某些搬運機械中，晶圓探針在晶粒被研磨、切片和分類之前先對它們進行處理。沒有對這些工藝中的晶粒進行進一步的測試，使得這些晶粒可能在這些工藝中被損壞，使得大量損壞的晶粒被運出。

測試站被轉移到與分揀站一起工作，以減少包装前的搬運風險。通常，購買和製造這些機器的成本很高，因為它涉及製造兩台或多台機器來執行整個過程。操作人員從每台機器卸載晶粒和向每台機器裝載晶粒所需的時間要多得多，並且還可能導致人為錯誤。

因此，如果通過具有用於半導體晶粒分選和測試處理器的系統(包括至少一個拾取和捲帶系統和至少一個硬對接測試系統，進一步包括橋接系統)來減輕上述缺點，將是非常有利的。

因此，本發明的主要目的是提供一種用於半導体晶粒分類和測試處理器的系統，由於本發明能夠執行過去兩個以上設備所需的任務，因此這是一種更具成本效益的解決方案。

本發明的又一個目的是提供一種用於半導體晶粒分類和測試處理器的系統，該系統節省時間，因為僅需要將晶粒一次性加載到系統而不是像慣用技術需要多次加載。

本發明的又一個目的是提供一種用於半導體晶粒分類和測試處理器的系統，其減少了在生產線中處理和測試晶粒的過程中的步驟。

本發明的又一個目的是提供一種用於半導體晶粒分類和測試處理器的系統，其在運出之前測試晶粒，藉此提供更高的良品率。

本發明的又一個目的是提供一種用於半導體晶粒分選和測試處理器的系統，其在膠带和封裝之前測試晶粒，因此提供更高的輸出品質。

本發明的又一個目的是提供一種用於半導體晶粒分類和測試處理器的系統，其降低了每個晶粒的成本。

通過理解本發明的以下詳細描述或在實際運用中使用本發明，本發明的其他目的將變得顯而易見。

根據本發明的較佳實施例，提供以下内容：

一種用於半導體晶粒分類和測試處理器的系統，包括：

至少一個拾取和捲帶系統，包括至少一個具有至少一個工作站的轉盤和至少一個覆晶；

其特徵在於：

所述系統還包括至少一個硬對接測試系統;

所述硬對接測試系統包括至少一個測試位置和至少一個測試臂；和

所述系統還包括至少一個橋接系統，用於在所述拾取和捲帶系統與硬對接測試站之間來回傳送所述晶粒。

一種用於半導體晶粒分類和測試處理器的方法，包括以下步驟：

從半導體晶圓進行組裝操作；以及

對組裝操作進行晶粒分揀；

其特徵在於：

晶粒分類還包括對半導體晶粒進行電測試和視覺檢查的步驟；以及

在沒有預先執行晶圓探測的情況下完成組裝操作。

在下面的詳細描述中，為了提供對本發明的透徹理解，闡述了許多具體細節。然而，本領域普通技術人員將理解，可以在沒有這些具體細節的情況下實踐本發明。在其它實例中，沒有詳細描述眾所周知的方法、過程和/或元件，以免模糊本發明。

通過以下對其實施例的描述，將更清楚地理解本發明，僅通過示例的方式參考附圖給出，附圖未按比例繪製。

請參考圖1所示，其為本發明的方塊示意圖，其中一半導體晶粒分揀和測試處理器(101)設置在半導體晶圓的組裝操作之後的測試操作處。組裝操作包括，但不限於以下步驟：後磨削、塗層、鐳射標記、鐳射刻槽和切割/鋸切。該半導體晶粒分選和測試處理器（101）能夠執行多個半導體晶粒測試（例如電測試、硬對接測試）、AOI（自動光學檢查）以及捲帶和捲軸。

請參考圖2所示，展示了本發明涉及一種用於半導體晶粒分類和測試處理器（101）的系統，其包括至少一個拾取和捲帶系統（103），至少一個硬對接測試系統（105）和至少一個橋接系統（113）在所述拾取和捲帶系統（103）與硬對接測試站（105）之間來回傳送所述晶粒。

該拾取和捲帶系統（103）包括至少一個具有至少一個工位站的轉盤（107）。該轉盤（107）包括至少一個輸入站（117），至少一個晶粒對準站（118），至少一個晶粒物理檢查站（119），至少一個捲帶和捲軸站（121）和至少一個鐳射標記站（圖中未示）。該輸入站（117）使用至少一個拾取頭（圖中未示）從至少一個捲軸接收晶粒，或者使用至少一個覆晶（圖中未示）從至少一個晶圓接收晶粒。設有至少一個具有視覺檢查站的單元對準模組（120），該對準模組（120）用於在單元/晶粒放置在緩衝腔（圖中未示）之前將這些單元對準。此外，還設有至少一個清除桶以放置未通過檢查的任何單元/晶粒。該轉盤（107）包括多個拾取頭，至少一個直接驅動旋轉馬達，至少一個旋轉刀片和至少一個垂直運動推動器，由此所述拾取頭設置在所述旋轉刀片圓周上。

該硬對接測試系統（105）包括至少一個測試位置（109）和至少一個測試臂（111）。該測試臂（111）通常將晶粒拾取到測試位置以進行電測試。在完成測試之後，將晶粒放置在模版（圖中未示）中，然後將單元運送臂（圖中未示）拾取並放置到緩衝腔中。請參照圖3所示，該測試位置（109）還包括至少一個視覺相機（123），以檢查測試板上的至少一個接觸器針（125）位置，以計算所述晶粒的針和接觸器針之間的偏移，以利在兩組針之間對齊位置。

可以理解的是，在系統（101）可以進一步橋接到至少一個SMT或引線接合工位之後，以便在硬對接站（105）或拾取和捲帶系統（103）之後對晶粒執行封裝。

請參照圖4所示，顯示了用於半導體晶粒分選和測試處理器（2）的方法的處理流程，包括以下步驟：從半導體晶圓（21）執行組裝操作，組裝操作在沒有事先執行晶圓探測的情況下完成; 然後對組裝操作進行晶粒分選（22）; 晶粒分類還包括對半導體晶粒（23）進行電測試和視覺檢查的步驟，電測試和視覺檢查包括硬對接測試和軟對接測試。同時，晶粒分選包括自動光學檢查。

如上所述，組裝操作包括但不限於背面研磨，塗覆，鐳射標記，鐳射切槽和切割。

儘管在上面的詳細描述中公開了本發明的較佳實施例及其優點，但是本發明並不限於此，而是僅由所附權利要求的範圍限制。

（101）‧‧‧半導體晶粒分選和測試處理器

（103）‧‧‧拾取和捲帶系統

（105）‧‧‧硬對接測試系統

（107）‧‧‧轉盤

（109）‧‧‧測試位置

（111）‧‧‧測試臂

（113）‧‧‧橋接系統

（117）‧‧‧輸入站

（119）‧‧‧晶粒物理檢查站

（120）‧‧‧具有視覺檢查站的單元對準模組

（121）‧‧‧捲帶和捲軸站

（123）‧‧‧視覺相機

（125）‧‧‧接觸器針

（2）‧‧‧半導體晶粒分選和測試處理器

（21）‧‧‧從半導體晶圓進行組裝操作

（22）‧‧‧對該組裝操作進行晶粒分類

（23）‧‧‧對晶粒進行電氣測試和視覺檢測

圖1顯示了佈置在測試操作處的本發明的方塊圖，該測試操作能夠執行多個半導體晶粒測試(例如電測試、硬對接測試)、AOI(自動光學檢查)以及捲帶和捲盤。圖2顯示了包括拾取和捲帶系統、硬對接測試系統和橋接系統的本發明的框圖。圖3顯示了測試現場的部件，以在接觸器銷和晶粒銷之間執行對準。圖4顯示了本發明的示例性方法處理流程。圖5顯示習知技術。

Claims

一種用於半導體晶粒分選和測試處理器的系統（101），包括：至少一個拾取和捲帶系統（103），包括至少一個轉盤(107)具有至少一個工作站和至少一個覆晶；其特徵在於：所述系統（101）還包括至少一個硬對接測試系統（105）；所述硬對接測試系統（105）包括至少一個測試位置（109）和至少一個測試臂（111）；以及所述系統（101）還包括至少一個橋接系統（113），用於在所述拾取和捲帶系統（103）與硬對接測試系統（105）之間來回傳送所述晶粒。
如請求項1所述的用於半導體晶粒分選和測試處理器的系統（101），其中所述轉盤（107）包括至少一個輸入站（117），至少一個晶粒對準站（118），至少一個物理檢查站（119）和至少一個捲帶和捲軸站（121）。
如請求項1所述的用於半導體晶粒分選和測試處理器的系統（101），其中所述轉盤（107）包括至少一個輸入站（117），至少一個晶粒對準站（118），至少一個晶粒物理檢查站（119），至少一個捲帶和捲軸站（121）和至少一個鐳射標記站。
如請求項2或3所述的用於半導體晶粒分選和測試處理器的系統（101），其中所述輸入站（117）使用至少一個拾取頭從至少一個捲軸接收晶粒，或使用至少一個覆晶從至少一個晶圓接收晶粒。
如請求項1所述的用於半導體晶粒分選和測試處理器的系統（101），其中所述轉盤（107）包括多個拾取頭，至少一個直接驅動旋轉馬達，至少一個旋轉刀片和至少一個垂直運動推動器，其中所述拾取頭放置在所述旋轉刀片的圓周上。
如請求項1所述的用於半導體晶粒分選和測試處理器的系統（101），其中所述測試位置（109）還包括至少一個視覺攝相機（123），以檢查測試板上的至少一個接觸器針（125）位置，以計算所述晶粒的針和接觸器針之間的偏移，以利在兩組針之間對齊位置。
一種用於半導體晶粒分選和測試處理器（2）的方法，包括以下步驟：從半導體晶圓（21）進行組裝操作；以及對組裝操作進行晶粒分選（22）；其特徵在於：晶粒分選還包括對半導體晶粒（23）進行電測試和視覺檢查的步驟；以及在沒有預先執行晶圓探測的情況下完成組裝操作。
如請求項7所述的用於半導體晶粒分選和測試處理器（2）的方法，其中所述電測試和視覺檢查包括硬對接測試和軟對接測試。
如請求項7所述的用於半導體晶粒分選和測試處理器（2）的方法，其中所述組裝操作包括背面研磨，塗覆，鐳射標記，鐳射切槽，切割和AOI（自動光學檢測）。
如請求項7所述的用於半導體晶粒分選和測試處理器（2）的方法，其中所述晶粒分選包括自動光學檢查。