TW202124962A - 多晶片多功能測試系統 - Google Patents

Abstract

一種多晶片多功能測試系統，包括：金屬載盤、承載座、壓合蓋、扣合組件、溫控輸液管、加壓供氣管及轉向機構；該金屬載盤承載著多個待測晶片；該承載座包括一載台，該金屬載盤以接觸式安裝該載台上；該壓合蓋包括一壓合單元，該壓合單元位於該壓合蓋底部，當該壓合蓋施壓於該承載座上，是由該壓合單元與該金屬載盤接觸且使兩者之間形成密閉空間；兩組該扣合組件分別位於該承載座與該壓合蓋相對的兩側邊，該扣合組件能在該壓合蓋與該承載座對合後鎖固；兩溫控輸液管與該載台連接，該溫控輸液管另連接一溫控裝置，以控制該載台升溫或降溫；該加壓供氣管連接於該壓合蓋側邊，該加壓供氣管另連接一高壓氣體供給設備，提供高壓氣體至該壓合單元與該金屬載盤之間的空間；以及轉向機構，負責帶動該承載座旋轉，藉此本發明的系統，能提供三溫(高溫、室溫及低溫)、高壓及可轉向的測試環境，以符合此類晶片測試的需求。

Description

多晶片多功能測試系統

本發明為一種測試系統的技術領域，尤其指一種能提供三溫(高溫、室溫及低溫)、高壓及旋轉的測試環境，以 對晶片進行測試。

胎壓偵測器，是偵測車輛行駛中的輪胎壓力，提供相關數據，再由車輛本身的安全系統隨時監控。車輛停止時輪胎隨著室外溫度可降至零度，甚至達-20~-40℃點低溫，車輛行駛中輪胎內壓力又可達高溫高壓狀態，因此對胎壓偵測器所使用的晶片，會模擬高溫、室溫及低溫的三溫環境及高壓狀態進行測試，過程中也必須對晶片進行旋轉，以符合實際需求。

習用此類晶片測試機是利用測試承座(TEST SOCKET DEVICE)固定著晶片，如果要進行大數量的測試，相對地也必須使用多個測試承座；另外加上須模擬高壓、三溫的測試環境，就必須在一個可密封的腟室內進行，如此腔室的設計就必須考慮密封效果、升溫、降溫、高壓以及旋轉等多項要求，造成整個機台設備極為複雜且成本高。

為解決上述之問題，本發明的主要目的是提供一種多晶片多功能測試系統，主要是利用一金屬載盤承載著多個晶片，之後利用機構於金屬載盤上方形成密封空間，採接觸式讓金屬載盤達到快速升、降溫的目的，藉此便於提供高壓、旋轉、以及三溫(高溫、室溫及低溫)的測試環境，以符合此類晶片產品的需求。

為達上述之目的，本發明為一種多晶片多功能測試系統，包括：金屬載盤、承載座、壓合蓋、扣合組件、溫控輸液管、加壓供氣管及轉向機構；該金屬載盤承載著多個待測晶片；該承載座包括一載台，該金屬載盤以接觸式安裝該載台上；該壓合蓋包括一壓合單元，該壓合單元位於該壓合蓋底部，當該壓合蓋壓合於該承載座上，由該壓合單元與該金屬載盤接觸且使兩者之間形成密閉空間；兩組該扣合組件分別位於該承載座與該壓合蓋相對的兩側邊，該扣合組件能在該壓合蓋與該承載座對合後鎖固；兩溫控輸液管與該載台連接，該溫控輸液管另連接一溫控裝置，以控制該載台升溫或降溫；該加壓供氣管連接於該壓合蓋側邊，該加壓供氣管另連接一高壓氣體供給設備，在壓合狀態下提供高壓氣體至該壓合單元與該金屬載盤之間的空間；以及轉向機構，負責帶動該承載座旋轉

在本發明的較佳實施例中，該金屬載盤中央區域具有多個料槽，周圍環設著平坦的密封面，該料槽供該待測晶片放置其中；另外該壓合單元設有環狀的密封壓條；在壓合狀態下，該壓合單元以該密封壓條施壓於該金屬載盤的該密封面上。

在本發明的較佳實施例中，該金屬載盤底部具有凹陷的平坦面，該金屬載盤放置於該載台上，由該平坦面直接與該載台表面接觸。

在本發明的較佳實施例中，該壓合蓋還包括多個探針組及多組測試介面單元，該壓合單元區域內為多組該探針組的分佈區域，該測試介面單元位於該壓合蓋頂部且與相對應的該探針組電性連接；當該壓合蓋壓合於該承載座上，該探針組並與該金屬載盤上相應的該待測晶片接觸。

在本發明的較佳實施例中，該承載座底部設有配重塊。

在本發明的較佳實施例中，該壓合蓋具有一氣道，該氣道入口於該壓合蓋側壁，出口於該壓合單元的中心區域內，該加壓供氣管連接於該壓合蓋側壁的該入口。

在本發明的較佳實施例中，該扣合組件包括氣壓缸、卡制件及定位柱，該氣壓缸及該卡制件安裝於該承載座上，位於載台兩側，多個該定位柱是設置於壓合蓋底部，位於該壓合單元兩側，該氣壓缸負責推動卡制件前後往復移動，該卡制件側壁形成多個導槽，該導槽呈L形，其中橫向滑槽具斜度，該定位柱的數目及位置是對應於該導槽的數目及位置。

在本發明的較佳實施例中，該轉向機構能帶動該承載座呈-90度~180度的旋轉。

在本發明的較佳實施例中，該轉向機構包括動力裝置、傳動機構，該動力裝置為直驅馬達(DD馬達)或其他精密馬達，能精準控制旋轉角度，該傳動機構連接著該承載座的框體，該傳動機構受動力裝置帶動使該框體同步轉動。

在本發明的較佳實施例中，該傳動機構為中空軸，兩端另設有不同尺寸的繞線架，透過該中空軸讓電線由中心導引至該繞線架處。

綜合以上所述，本發明的具體功效如下: 1.本發明金屬載盤承載多個待測晶片，在壓合狀態下，就由壓合單元與金屬載盤之間形成密閉空間，因兩者區域小便於構成較佳的密封效果，且後續在進行三溫及高壓的測試作業，也容易維持密封性。 2.本發明由載台直接與該金屬載盤接觸，達到快速升溫及降溫的目的，且能有效節省能源； 3.本發明主體由承載座及壓合蓋所構成，結構較為精簡，便於該轉向機構帶動進行-90度~180度的方向調整，且由於設有繞線架讓電線不會雜亂分佈，運作更為順暢； 4.本發明能同時提供高壓、旋轉、以及三溫(高溫、室溫及低溫)的測試環境，讓晶片測試更為方便。

以下配合圖式及元件符號對本發明的實施方式做更詳細的說明，俾使熟習該項技藝者在研讀本說明書後能據以實施。

如圖1及圖2所示，為本發明之立體圖及分解圖。本發明一種多晶片多功能測試系統，包括：金屬載盤10、承載座20、壓合蓋30、扣合組件40、溫控輸液管50、加壓供氣管60、以及轉向機構70。該金屬載盤10用以承載多個待測晶片。該承載座20 與該壓合蓋30夾固著該金屬載盤10。該扣合組件40安裝於該承載座20與該壓合蓋30兩側，確保兩者閉合後無法任意分離，維持密封性。該溫控輸液管50將一溫控裝置與該承載座20相連接，用以控制升溫、降溫。該加壓供氣管60將一供氣裝置與該壓合蓋30相連接，以供高壓的作業環境。該轉向機構70能帶動該承載座20旋轉，藉此讓本發明能讓待測晶片進行高壓、旋轉、以及三溫(高溫、室溫及低溫)的測試。在本實例例中，溫度測試為-40℃~125℃，壓力為絶對壓力130~900 kpa，旋轉角度為-90度及180度。

接著就各構件之結構作一詳細的說明:

如圖3A及圖3B所示，該金屬載盤10中央區域具有多個料槽11，周圍環設著平坦的密封面12。該料槽11供待測晶片A於放置其中(圖中僅畫出一顆示意)。待測晶片A放置後其用以電性接觸的接墊A1朝上。密封面12是在壓合蓋30下壓時，讓此環狀的該密封面12區域內的空間被密閉。金屬載盤10底部具有一凹陷的平坦面13。此平坦區13是後續直接作為升溫、降溫的接觸區。本發明使用金屬載盤10的目的係為了採用接觸式的熱傳遞方式達到快速升溫或降溫，讓待測晶片A達到所需的測試溫度。

承載座20與壓合蓋30用以夾持金屬載盤10，負責提供封閉的作業環境，讓待測晶片A進行高壓或三溫的測試作業。承載座20設有一載台21。載台21為主要升溫或降溫的作業平台。金屬載盤10是放置於載台21上，且由平坦面13直接與載台21接觸，以達快速升、降溫的目的。在本實施例載台21與承載座20之間設有隔熱材料，避免高溫或低溫影響到其他機構的運作。該承載座20底部設有配重塊22，以平衡壓合蓋30蓋合後的整體重量。承載座20周圍設有一框體23。框體23結合於轉向機構70，以利帶動該承載座20旋轉。

如圖4所示，該承載座20側邊設有兩該溫控輸液管50，兩個該溫控輸液管50經承載座20內部管路最終與載台21連接。該載台21為金屬材料所構成，內部具有可供液體流動的循環管路(圖中未畫出)。兩個該溫控輸液管50為一進一出設計，且透過一溫控裝置提供所需的高、低溫液體。在本發明是由外部所連接的溫控裝置能提供高溫(攝氏120以上)、室溫、低溫(攝氏-20~-60)的液體，經溫控輸液管50輸送至該載台21內部的循環管路，就能讓該載台21快速達到預定的高溫、室溫或低溫狀態，也同步讓安裝其上的金屬載盤10達到所需溫度，進而使該金屬載盤10上待測晶片A達到所需的待測環境，本實施例的溫度測試為-40℃~125℃。

如圖2及圖5所示。壓合蓋30包括一壓合單元31、多組探針組32、多組測試介面單元33。壓合單元31位於該壓合蓋30底面，壓合單元31設有環狀的密封壓條311。該密封壓條311在組裝時是施壓於金屬載盤10的密封面12。壓合單元30所圍繞的區域為多組該探針組32的分佈區域，圖中僅畫出1組探針組32示意。多組該測試介面單元33位於該壓合蓋頂部30且透過內部線路分佈與相應的探針組32電性連接，其中一組測試介面單元33對應於一組探針組32，用以對單一個待測晶片A進行測試。當該壓合蓋30壓合於該承載座20上，是由該壓合單元31直接與該金屬載盤10接觸且使兩者之間形成密閉空間，並由每組探針組32並與金屬載盤10上相應的待測晶片A接觸。

如圖2、圖5所示，該壓合蓋30側邊另連接該加壓供氣管60，該加壓供氣管60另連接一外部的高壓氣體供給設備，用以提供高壓氣體且由該壓合單元31中心區域送出。壓合蓋30內部具有一氣道(圖中並未畫出)。氣道的入口341位於壓合蓋30側壁，出口342於壓合單元31內的中心區域。如此在壓合狀態下，就能提供高壓氣體至該壓合單元31與該金屬載盤10之間的空間，此測試壓力為絶對壓力130~900 kpa。

再者，為了確保壓合的緊度。本發明於承載座20與壓合蓋30相對的兩邊設有扣合組件40。由於扣合組件40可由許多不同實施方式達成，本發明僅就其中一種作說明。在本實施例中該扣合組件40設有兩組。每組扣合組件40包括氣壓缸41、卡制件42及定位柱43。該氣壓缸41及該卡制件42安裝於該承載座20上，位於載台21兩側(如圖2所示)。多個定位柱43是設置於壓合蓋20底部，位於壓合單元31兩側(如圖5所示)。該氣壓缸41負責推動卡制件42前後往復移動。卡制件42側壁形成多個導槽421，導槽421呈L形，其中橫向滑槽具斜度。在本實施例中，每個側邊的該導槽421數目設有3個，該定位柱43的數目也設有三個，該定位柱43的位置是對應於該導槽421。

如圖6A所示，該單一扣合組作40運作示意圖。為了便於說明，圖中僅畫出單一氣壓缸41、卡制件42及定位柱43，前述構件於承載座20及壓合蓋30的相對位置則請參閱前述圖面。當壓合蓋30下壓時，安裝其上的定位柱43會由導槽421垂直的開口進入，之後漸漸下降至底點，如圖6B所示。之後氣壓缸41帶動該卡制件42線性移動，使該定位柱43進入該導槽421的橫向滑槽。由於橫向滑槽具有斜面，在卡制件42移動過程中，會使該密封壓條311進一步施壓於密封面12，達到較佳的密封效果。再者當定位柱42位於橫向滑槽的最末端，也會讓壓合蓋30與承載座20無法分離。多個定位柱42及多個導槽421，則能達到極佳的鎖固效果，滿足本發明需在高壓及三溫的作業環境。

如圖1及圖2所示，轉向機構70是負責帶動承載座20旋轉。在本實施例中轉向機構70能帶動承載座20呈-90度及180度的旋轉，轉向機構70包括動力裝置71、傳動機構72。動力裝置71為直驅式馬達(DD馬達)或其他精密馬達，以精準控制旋轉角度。傳動機構72可為傳動軸或中空軸且連接著該承載座20的框體23。該傳動機構72是受該動力裝置71帶動使該框體23同步轉動。在本實施例中，該傳動機構72可為中空軸，兩端另設有不同尺寸的繞線架73、74，透過中空軸讓電線由中心導引至繞線架73或繞線架74處，如此在傳動機構72轉動時，電線也不容易纒繞在一起。

綜合以上所述，本發明多晶片多功能測試系統，是由該金屬載盤10承載著待測晶片A放置於該承載座20的載台21上，由溫控輸液管50控制載台21升溫、降溫，進而同步讓金屬載盤10升溫或降溫。另外在壓合蓋30下壓時，由該壓合單元31施壓於該金屬載盤10上，讓壓合單元31與金屬載盤10之間維持密封性，再由加壓供氣管60供給氣體於兩者之間的空間中；藉此架構就能提供高壓、三溫的測試環境。另外如圖7A、圖7B、圖7C及圖7D所示，分別為壓合蓋30與承載座20受轉向機構70帶動而旋轉的狀態，分別為水平、-90度、或90度、及180度狀態，如此即可滿足待測晶片A須在不同角度狀態下進行測試的要求，以符合本發明能提供高壓、旋轉、以及三溫(高溫、室溫及低溫)的測試環境。

以上所述者僅為用以解釋本發明的較佳實施例，並非企圖據以對本發明做任何形式上的限制，是以，凡有在相同的發明精神下所作有關本發明的任何修飾或變更，皆仍應包括在本發明意圖保護的範疇。

A:供待測晶片 A1:接墊 10:金屬載盤 11:料槽 12:密封面                13:平坦面                20:承載座 21:載台                    22:配重塊                23:框體                   30:壓合蓋 31:壓合單元            32:探針組                33:測試介面單元     341:入口                    342:出口                    40:扣合組件 41:氣壓缸                42:卡制件                421:導槽                    43:定位柱                50:溫控輸液管 60:加壓供氣管 70:轉向機構 71:動力裝置           72:傳動機構           73:繞線架               74:繞線架              

圖1為本發明之立體圖； 圖2為本發明之分解圖； 圖3A為本發明金屬載盤的放大圖； 圖3B為本發明金屬載盤仰視角的立體圖； 圖4為本發明承載座的立體圖，其中外圍的框體省略未畫出； 圖5為本發明壓合蓋仰視角的局部放大示意圖； 圖6A為本發明扣合組件的作動示意圖(一)，定位柱由上方進入導槽； 圖6B為本發明扣合組作的作動示意圖(二)，定位柱進入導槽內； 圖6C為本發明扣合組件的作動示意圖(三)，定位柱已被卡制於導槽內； 圖7A為本發明轉向機構運作的示意圖(一)，承載座為水平狀態； 圖7B為本發明轉向機構運作的示意圖(二)，承載座呈-90度旋轉； 圖7C為本發明轉向機構運作的示意圖(三)，承載座呈90度旋轉； 圖7D為本發明轉向機構運作的示意圖(四)，承載座呈180度旋轉。

10:金屬載盤

20:承載座

21:載台

22:配重塊

23:框體

30:壓合蓋

33:測試介面單元

40:扣合組件

41:氣壓缸

42:卡制件

421:導槽

43:定位柱

50:溫控輸液管

60:加壓供氣管

70:轉向機構

71:動力裝置

72:傳動機構

73:繞線架

74:繞線架

Claims (10)

1. 一種多晶片多功能測試系統，包括： 一金屬載盤，承載著多個待測晶片； 一承載座，包括一載台，該金屬載盤以接觸式安裝該載台上； 一壓合蓋，包括一壓合單元，該壓合單元位於該壓合蓋底部，當該壓合蓋壓合於該承載座上，由該壓合單元與該金屬載盤接觸且使兩者之間形成密閉空間； 兩組扣合組件，分別位於該承載座與該壓合蓋相對的兩側邊，該扣合組件能在該壓合蓋與該承載座對合後鎖固； 兩溫控輸液管，與該載台連接，該溫控輸液管另連接一溫控裝置，以控制該載台升溫或降溫； 一加壓供氣管，連接於該壓合蓋側邊，該加壓供氣管另連接一高壓氣體供給設備，在壓合狀態下提供高壓氣體至該壓合單元與該金屬載盤之間的空間；以及 一轉向機構，帶動該承載座旋轉。
2. 如申請專利範圍第1項所述之多晶片多功能測試系統，該金屬載盤中央區域具有多個料槽，周圍環設著平坦的密封面，該料槽供該待測晶片放置其中，該壓合單元設有環狀的密封壓條；在壓合狀態下，該壓合單元以該密封壓條施壓於該金屬載盤的該密封面上。
3. 如申請專利範圍第1項所述之多晶片多功能測試系統，該金屬載盤底部具有凹陷的 平坦面，該金屬載盤放置於該載台上，由該平坦面直接與該載台表面接觸。
4. 如申請專利範圍第1項所述之多晶片多功能測試系統，該壓合蓋進一步包括多個探針組及多組測試介面單元，該壓合單元區域內為多組該探針組的分佈區域，該測試介面單元位於該壓合蓋頂部且與相對應的該探針組電性連接；當該壓合蓋壓合於該承載座上，該探針組並與該金屬載盤上相應的該待測晶片接觸。
5. 如申請專利範圍第1項所述之多晶片多功能測試系統，該承載座底部設有配重塊。
6. 如申請專利範圍第1項所述之多晶片多功能測試系統，該壓合蓋內具有一氣道，該氣道的入口於該壓合蓋側壁，出口於該壓合單元內，該加壓供氣管連接於該入口。
7. 如申請專利範圍第1項所述之多晶片多功能測試系統，該扣合組件包括氣壓缸、卡制件及定位柱，該氣壓缸及該卡制件安裝於該承載座上，位於載台兩側，多個該定位柱是設置於壓合蓋底部，位於該壓合單元兩側，該氣壓缸負責推動卡制件前後往復移動，該卡制件側壁形成多個導槽，該導槽呈L形，其中橫向滑槽具斜度，該定位柱的數目及位置是對應於該導槽的數目及位置。
8. 如申請專利範圍第1項所述之多晶片多功能測試系統，該轉向機構能帶動該承載座呈-90度~180度的旋轉。
9. 如申請專利範圍第1項所述之多晶片多功能測試系統，該轉向機構包括動力裝置、傳動機構，該動力裝置為直驅馬達或其他精密馬達，能精準控制旋轉角度，該傳動機構連接著該承載座的框體，該傳動機構受該動力裝置帶動使該框體內的該承載座同步轉動。
10. 如申請專利範圍第9項所述之多晶片多功能測試系統，該傳動機構為中空軸，兩端另設有不同尺寸的繞線架，透過該中空軸讓電線由中心導引至該繞線架處。

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