TW202401025A - 電子構件處理裝置及電子構件測試裝置 - Google Patents

Abstract

〔課題〕 提供可容易對應待測裝置種類變換，且可採用可分別調整複數個待測裝置之溫度或平行度的構造的電子構件處理裝置。 〔解決方法〕 電子構件處理裝置20包括：複數個保持塊40，配置為對應於探頭17且保持待測裝置200；保持板50，具有插入保持塊的複數個開口51，且可浮動地保持複數個保持塊；對準單元70，與保持塊獨立地設置，相對於保持板移動保持塊，相對於探頭定位待測裝置；以及按壓裝置60，藉由相對於探頭移動保持保持塊的保持板，將待測裝置按壓在探頭。

Description

電子構件處理裝置及電子構件測試裝置

本發明是關於一種處理半導體積體電路元件等被測試電子構件(DUT：Device Under Test)的電子構件處理裝置，以及包括上述電子構件處理裝置的電子構件測試裝置。

已知一種電子構件處理裝置，包括保持複數個裸晶的熱敏頭(thermal head)、移動上述熱敏頭的移動裝置，以及在將複數個裸晶分別定位至接觸部之後，將上述複數個裸晶同時壓至接觸部的對準單元。(例如：參照專利文獻1) ［先前技術文獻］ ［專利文獻］

〔專利文獻1〕日本發明公開2016-85203號公報

［發明欲解決的問題］

在上述電子構件處理裝置中，上述熱敏頭固定在移動裝置。因此，隨著待測裝置(DUT)的種類變更，測試頭上接觸部的節距或排列改變時，必須變換整個對準單元，會有不易對應待測裝置之種類變換的狀況這樣的問題。

此外，在上述電子構件處理裝置中，複數個裸晶保持在熱敏頭之同一保持面上。因此，會有難以採用可分別調整上述複數個裸晶之溫度或平行度的構造這樣的問題。

本發明欲解決的問題是提供一種電子構件處理裝置及電子構件測試裝置，可容易地對應待測裝置的種類變換，同時可採用可分別調整複數個待測裝置之溫度或平行度的構造。 ［為解決問題的方式］

[1] 本發明的型態1為一種電子構件處理裝置，將待測裝置移動至接觸部。電子構件處理裝置包括：複數個保持體，配置為各自對應於該接觸部，且各自保持該待測裝置；保持板，具有複數個第一開口，該些保持體各自插入該些第一開口，並以可浮動的方式保持該些保持體；定位裝置，與該些保持體獨立地設置，藉由相對於該保持板移動該些保持體，決定該待測裝置相對於該接觸部的位置；以及按壓裝置，藉由相對於該接觸部移動保持該些保持體的該保持板，將該待測裝置按壓在該接觸部。該定位裝置抵接該些保持體之後，在相對於該保持板的平面方向上移動該些保持體。

[2] 本發明的型態2亦可為一種電子構件處理裝置，在型態1的電子構件處理裝置中，該按壓裝置包括：保持框架，可拆卸地保持該保持板；以及第一移動裝置，用於移動保持該保持板的該保持框架。

[3] 本發明的型態3亦可為一種電子構件處理裝置，在型態1或型態2的電子構件處理裝置中，該些保持體分別包括平行度調整裝置，調整該待測裝置相對於該接觸部之平行度。

[4] 本發明的型態4亦可為一種電子構件處理裝置，在型態3的電子構件處理裝置中，該平行度調整裝置包括：第一調整部，以第一軸作為中心傾斜該待測裝置；以及第二調整部，以第二軸作為中心傾斜該待測裝置。該第一軸為實質上與該接觸部之平面方向平行的軸。該第二軸實質上與該接觸部之平面方向平行，且在該接觸部之法線方向上投影該第二軸的情況下，該第二軸為相對於該第一軸實質上正交的軸。

[5] 本發明的型態5亦可為一種電子構件處理裝置，在型態3或型態4的電子構件處理裝置中，電子構件處理裝置更包括：平行度檢測裝置，檢測該待測裝置相對於該接觸部之平行度；以及第一控制裝置，基於藉由該平行度檢測裝置檢測出的該平行度，控制該平行度調整裝置。

[6] 本發明的型態6亦可為一種電子構件處理裝置，在型態5的電子構件處理裝置中，該平行度檢測裝置包括：第一感測器，檢測該待測裝置中預定位置之高度；第二感測器，檢測該接觸部中預定位置之高度；以及演算部，基於該第一感測器及該第二感測器的檢測結果，演算該待測裝置相對於該接觸部之平行度。

[7] 本發明的型態7亦可為一種電子構件處理裝置，在型態6的電子構件處理裝置中，電子構件處理裝置更包括：第二移動裝置，移動該第一感測器及該第二感測器。該第二移動裝置包括：第一平行移動部，沿著與該些保持體之排列方向實質上平行的方向，移動該第一感測器及該第二感測器。該第一平行移動部具有使該第一感測器及該第二感測器可面向該些保持體的動作範圍。

[8] 本發明的型態8亦可為一種電子構件處理裝置，在型態3至型態7中任一者的電子構件處理裝置中，該些保持體分別包括高度調整裝置，調整該待測裝置相對於該接觸部之高度。

[9] 本發明的型態9亦可為一種電子構件處理裝置，在型態6或型態7的電子構件處理裝置中，該些保持體分別包括高度調整裝置，調整該待測裝置相對於該接觸部之高度。該電子構件處理裝置更包括：第二控制裝置，基於該第一感測器及該第二感測器之檢測結果，控制該些高度調整裝置。

[10] 本發明的型態10亦可為一種電子構件處理裝置，在型態1至型態9中任一者的電子構件處理裝置中，該些保持體分別包括熱交換器，與該待測裝置進行熱交換。

[11] 本發明的型態11亦可為一種電子構件處理裝置，在型態10的電子構件處理裝置中，該些保持體分別包括平行度調整裝置，調整該待測裝置相對於該接觸部之平行度。該熱交換器接觸且保持該待測裝置。該平行度調整裝置透過該熱交換器調整該待測裝置之平行度。

[12] 本發明的型態12亦可為一種電子構件處理裝置，在型態1至型態11中任一者的電子構件處理裝置中，該定位裝置包括：抵接體，抵接該些保持體；以及第三移動裝置，移動該抵接體。該第三移動裝置包括第二平行移動部，沿著與該些保持體之排列方向實質上平行的方向，移動該抵接體。該第二平行移動部具有使該抵接體可面向該些保持體的動作範圍。

[13] 本發明的型態13亦可為一種電子構件處理裝置，在型態1至型態12中任一者的電子構件處理裝置中，電子構件處理裝置更包括：位置檢測裝置，檢測該待測裝置相對於該接觸部的相對位置；以及第三控制裝置，基於藉由該位置檢測裝置檢測出的該相對位置，控制該定位裝置。

[14] 本發明的型態14亦可為一種電子構件處理裝置，在型態13的電子構件處理裝置中，該第三控制裝置控制該定位裝置，決定各自保持在該些保持體的複數個該待測裝置相對於該接觸部的順序位置。

[15] 本發明的型態15亦可為一種電子構件處理裝置，在型態1至型態14中任一者的電子構件處理裝置中，該待測裝置包含：裸晶單體；2.5D元件中間體，配置有並排在矽中介質上的複數個裸晶；或3D元件中間體，由複數個裸晶互相重疊而成。

[16] 本發明的型態16為一種電子構件測試裝置，用於測試待測裝置的電氣特性，包括：型態1至型態15中任一者的電子構件處理裝置；以及測試件，與該接觸部電性連接。 ［發明的效果］

根據本發明，因為定位裝置從保持體獨立，藉由變換保持體與保持該保持體的保持板，可容易地對應待測裝置之種類變換。

此外，根據本發明，因為複數個保持體分別被保持在保持板上，且複數個待測裝置被保持在同一保持面上，可採用可分別調整複數個待測裝置之溫度或平行度的構造。

以下基於圖式來說明本發明的實施例。

第1圖為本發明的實施例中，電子構件測試裝置1之內部構造的示意剖面圖。第2圖為沿著第1圖之II-II線段的剖面圖。

本實施例的電子構件測試裝置1為測試待測裝置200之電氣特性的裝置。如第1圖及第2圖所示，此種電子構件測試裝置1包括測試待測裝置200的測試件10，以及運送待測裝置200且將待測裝置200壓至探針卡15的處理器20。此種處理器20在本發明的型態中相當於「電子構件處理裝置」的一種範例。

作為測試對象的待測裝置200之具體範例，舉例來說，可例示為將半導體晶圓切割後的裸晶(裸晶片)。並且，待測裝置200不限於裸晶單體，舉例來說，待測裝置200亦可為2.5D元件中間體或3D元件中間體。

在此，2.5D元件中間體為一種元件中間體，包括矽中介質以及並排在該矽中介質上的複數個裸晶。舉例來說，此種2.5D元件中間體被安裝在電路基板上且藉由樹脂材料封裝而成為最終製品(即，2.5D裝置(2.5-dimensional device))。

另一方面，3D元件中間體為一種元件中間體，包括複數個裸晶，此些裸晶互相堆疊且藉由矽通孔電極(Through-Silicon Via，TSV)電性連接。舉例來說，此種3D元件中間體與上述2.5D元件中間體一樣，被安裝在電路基板上且藉由樹脂材料封裝而成為最終製品(即，3D裝置(Three-dimensional device))。

如第1圖及第2圖所示，測試件10包括主框架(測試件本體)11以及測試頭12。主框架11透過電纜(圖未示)連接測試頭12。探針卡15電性連接在測試頭12處。此種探針卡15透過形成在處理器20之上方基座21處的開口211，進入處理器20之內部。

探針卡15包括電路板16以及安裝在該電路板16上的四個探針頭17。一個探針頭17對應於一個待測裝置200，使得在本實施例中可同時測試四個待測裝置200。此四個待測裝置200沿著圖中的X方向等間隔地在電路板16上配置成一列。此種探針頭17在本發明的型態中相當於「接觸部」的一種範例。

並且，包括探針卡15的探針頭17不特別限於上述之數量，而可根據電子構件測試裝置1中同時測試的待測裝置200數量(同時測定數)而定。此外，包括探針卡15的探針頭17也不特別限於上述之排列。

探針頭17各自包括接觸待測裝置200之端子的接觸器18以及保持該接觸器18的殼體19。作為接觸器18，不特別限定，可例示為單針彈簧連接器、垂直型探針、懸臂型探針、異向導電性橡膠板、設置於膜上的凸塊或利用微機電系統(MEMS)技術製成的接觸器。舉例來說，藉由將殼體19螺栓固定至電路板16，將探針頭17各自固定至電路板16。

如第1圖及第2圖所示，處理器20包括接觸單元30、對準單元70、相機單元80、感測器單元90以及控制裝置100(參照第5圖)。

接觸單元30為一種單元，將待測裝置200壓至探針頭17。對準單元70為一種定位裝置，藉由水平移動保持待測裝置200的接觸單元30之保持塊40(下文描述)，決定待測裝置200相對於探針頭17的位置。

相機單元80為一種攝影單元，拍攝探針頭17以及被保持在保持塊40的待測裝置200。感測器單元90為一種檢測單元，檢測探針頭17及待測裝置200中各自預定位置的高度。

控制裝置100為一種控制裝置，控制包括接觸單元30及對準單元70的各種致動器。此外，此種控制裝置100包括對藉由相機單元80取得的圖像資訊進行圖像處理，以及識別待測裝置200相對於探針頭17之相對位置的功能。進一步地，此種控制裝置100包括基於感測器單元90的檢測結果，檢測待測裝置200相對於探針頭17之相對平行度，以及檢測待測裝置200相對於探針頭17之相對高度的功能。

在本實施例中，雖然未特別圖示，運送裝置從托盤或板拿取測試前的待測裝置200，並將該待測裝置200運送至接觸單元30的保持塊40。

作為上述運送裝置的具體範例，雖然不特別限定，可例示為包括吸盤的取放裝置。此外，作為上述托盤的具體範例，雖然不特別限定，舉例來說，可例示為符合JEDEC(Joint Electron Device Engineering Council)規格的訂製托盤。此外，作為上述板的具體範例，雖然不特別限定，舉例來說，可例示為可保持待測裝置200的緩衝板。並且，亦可將測試前的待測裝置200保持在環形框架(晶圓環)，來代替上述托盤或板。

接著，將待測裝置200保持在保持塊40之後，藉由對準單元70調整保持塊40的位置，藉此決定待測裝置200相對於探針頭17的位置。然後，接觸單元30的按壓裝置60將待測裝置200壓至探針頭17，將待測裝置200電性連接至探針頭17。在此狀態下，測試件10測試待測裝置200的電氣特性。

待測裝置200的測試完成後，上述運送裝置從保持塊40拿取測試完的待測裝置200，運送至托盤或板。並且，運送裝置亦可將測試完的待測裝置200運送至環形框架(晶圓環)，來代替上述托盤或板。

在下文中，除了第1圖及第2圖，一併參照第3圖至第5圖詳細描述關於接觸單元30、對準單元70、相機單元80、感測器單元90以及控制裝置100的構造。

第3圖為本發明的實施例中保持塊40的剖面圖，為第1圖的III部分之放大圖。第4圖(a)為本發明的實施例中，相機單元及感測器單元的平面圖，第4圖(b)為沿著第4圖(a)之IVB-IVB線段的剖面圖，第4圖(c)為沿著第4圖(a)之IVC-IVC線段的剖面圖。第5圖為本發明的實施例中，處理器20之控制系統的示意方塊圖。

如第1圖及第2圖所示，接觸單元30包括保持塊40、保持板50以及按壓裝置60。在本實施例中，為了對應上述具有探針卡15的探針頭17之數量，接觸單元30包括四個保持塊40。此種保持塊40在本發明的型態中相當於「保持體」的一種範例。並且，接觸單元30具有的保持塊40不特別限定於上述之數量，可設定為探針卡15所具有的探針頭17數量。

在本實施例中，對準單元70的抵接塊71(下文描述)可抵接在保持塊40，因為保持塊40從對準單元70獨立，藉由將保持塊40變換為適合於種類變換後的待測裝置200之保持塊40，變得可容易地對應待測裝置200的種類變換。

此外，在本實施例中，因為四個保持塊40分別保持在保持板50上，變得可採用可分別調整該四個待測裝置200之溫度或平行度的構造。

具體而言，如第3圖所示，保持塊40各自包括熱敏頭41、平行度調整裝置42、高度調整裝置43以及本體部分44。此種熱敏頭41在本發明的型態中相當於「熱交換器」的一種範例。

熱敏頭41為一種進行熱交換的部件，在保持待測裝置200的同時，與該待測裝置200進行熱交換。在此種熱敏頭41的上表面411處，承載藉由上述運送裝置(圖未示)運送的待測裝置200。在此種熱敏頭41的上表面411處開有吸附噴嘴412。此種吸附噴嘴412透過在熱敏頭41內形成的通道413，連接至真空泵(圖未示)，而可吸附保持待測裝置200。

此外，在此種熱敏頭41的內部形成有可流通溫度調整用液體的通道414。舉例來說，在此種通道414中，設有複數個鰭片415，可與液體進行有效率的熱交換。並且，通道414的形狀若是可以有效率地熱交換的形狀則不特別限定於上述形狀。

雖然未特別圖示，在此種通道414處，連接至可供給冷媒及溫媒兩種液體的溫度調整裝置。舉例來說，在待測裝置200之溫度比目標溫度高的情況下，將具有將待測裝置200冷卻之溫度的液體供給至通道414。與此相對地，在待測裝置200之溫度比目標溫度低的情況下，將具有將待測裝置200加熱之溫度的液體供給至通道414。

並且，連接至通道414的溫度調整裝置亦可為僅可供給冷媒或溫媒其中一者的裝置。在溫度調整裝置僅供給冷媒至通道414的情況下，熱敏頭41亦可包括加熱器等加熱裝置。或者，在溫度調整裝置僅供給溫媒至通道414的情況下，通道414亦可包括珀耳帖元件等冷卻裝置。或者，熱敏頭41亦可包括加熱裝置及冷卻裝置，來代替上述通道414。

平行度調整裝置42配置在熱敏頭41的下側，該熱敏頭41固定至平行度調整裝置42。此種平行度調整裝置42為一種調整裝置，調整保持在熱敏頭41處的待測裝置200之滾動及俯仰，舉例來說，為包括第一調整部421及第二調整部422的雙軸測角台。雖然不特別限定，在本實施例中，第二調整部422設於第一調整部421之下方，且第一調整部421及第二調整部422互相固定。

第一調整部421為以第一軸作為中心旋轉(傾斜)熱敏頭41的測角台，為調整待測裝置200之滾動的裝置。在此，上述第一軸為實質上平行於探針頭17之平面方向(圖中的XY方向)的軸，在圖中為實質上平行於Y軸的軸。

此種第一調整部421藉由第一致動器423驅動。作為此第一致動器423的具體範例，雖然不特別限定，舉例來說，可例示為包括渦齒輪機構的電動馬達。

與此相對地，第二調整部422為以第二軸作為中心旋轉(傾斜)熱敏頭41的測角台，為調整待測裝置200之俯仰的裝置。在此，上述第二軸為實質上平行於探針頭17之平面方向(圖中的XY方向)的軸，並且在探針頭17之法線方向(圖中的Z方向)(待測裝置200朝向探針頭17的按壓方向)上投影該第二軸的情況下，該第二軸為與上述第一軸實質上正交的軸，在圖中為實質上平行於X軸的軸。

此種第二調整部422藉由第二致動器424驅動。作為此第二致動器424的具體範例，雖然不特別限定，與上述第一致動器423同樣地，舉例來說，可例示為包括渦齒輪機構的電動馬達。

藉由此第一調整部421以第一軸作為中心旋轉熱敏頭41且藉由第二調整部422以第二軸作為中心旋轉熱敏頭41，藉此可任意地傾斜保持在該熱敏頭41的待測裝置200，而可調整待測裝置200相對於探針頭17的平行度。並且，此種包括平行度調整裝置42的機構若是可任意地傾斜待測裝置200的機構則不限於上述的測角台。

高度調整裝置43設於平行度調整裝置42的下側，該平行度調整裝置42固定至高度調整裝置43。此種高度調整裝置43可藉由致動器431在上下方向(圖中的Z軸方向)上移動熱敏頭41及平行度調整裝置42。此種高度調整裝置43可用於抵消隨著藉由平行度調整裝置42調整待測裝置200之平行度所產生的該待測裝置200高度方向的位移。作為此種高度調整裝置43的致動器431之具體範例，雖然不特別限定，舉例來說，可例示為連接至滾珠螺紋機構的電動馬達。

並且，在上述平行度調整裝置42的第一軸及第二軸與保持在保持塊40之待測裝置200的重心重合的情況下，亦可省略此種高度調整裝置43。

本體部分44設於高度調整裝置43的下側，該高度調整裝置43固定至本體部分44。此種本體部分44在其上方部分包括在水平方向(圖中的XY平面方向)上突出的凸緣441。相較於本體部分44中比該凸緣441下側的下側部分442，此種凸緣441具有更大的外徑。上述第一致動器423、第二致動器424及致動器431亦可收納於此本體部分44的內部。

如第1圖及第2圖所示，接觸單元30的保持板50為包括四個開口51的板狀部件。此四個開口51為了對應上述探針卡15中探針頭17的排列，沿著圖中的X方向等間隔地配置成一列。保持板50亦可包括吸附保持機構，吸附保持插入至開口51的保持塊40。

並且，保持板50所具有的開口51不特別限定於上述之數量，而可設定為對應探針卡15所具有的探針頭17之數量。同樣地，保持板50中的開口51亦不特別限定於上述之排列，可設定為對應探針卡15中探針頭17之排列。

開口51各自具有內徑，該內徑小於上述保持塊40之本體部分44之凸緣441的外徑，且大於該本體部分44之下側部分442的外徑。此種開口51在本發明的型態中相當於「第一開口」的一種範例。

接著，四個保持塊40各自從上方插入保持板50的開口51。此時，如第3圖所示，因為此開口51的內徑大於本體部分44之下側部分442的外徑，該下側部分442進入該開口51。與此相對地，因為此開口51的內徑小於本體部分44之凸緣441的外徑，該凸緣441接合在開口51的周緣。

因此，保持塊40可浮動地保持在保持板50。換句話說，藉由在推起保持塊40的狀態下水平移動保持塊40，可在開口51的範圍內相對於保持板50相對地水平移動保持塊40。

接觸單元30之按壓裝置60為一種移動裝置，相對於探針卡15在上下方向(圖中的Z軸方向)上移動保持保持塊40的保持板50，將保持在保持塊40的待測裝置200壓至探針頭17。如第1圖及第2圖所示，此種按壓裝置60包括保持保持板50的保持框架61以及移動該保持框架61的移動裝置62。此種移動裝置62在本發明的型態中相當於「第一移動裝置」的一種範例。

保持框架61為具有開口611的框形部件。此種開口611具有內徑，該內徑在平面視角中包含保持板50所具有的全部開口51。在保持板50保持在保持框架61時，此種開口611配置為面向保持框架61所具有的所有開口51。

並且，保持框架61不特別限定於上述之形狀。舉例來說，在保持框架61亦可設置與保持板50的開口51數量相同的開口611，保持框架61的複數個開口611分別對應於保持板50的複數個開口51。或者，舉例來說，代替上述的框形部件，保持框架61亦可構造為僅保持保持板50中互相相對之短邊的一對部件。

此種保持框架61可拆卸地保持上述保持板50。因此，隨著待測裝置200的種類變換，除了上述的保持塊40之外，藉由變換適合於該種類變換後的待測裝置200之保持板50，可容易地對應待測裝置200的種類變換。

關於保持塊40，舉例來說，變換為具有保持表面(熱敏頭41的上表面411)的保持塊40，該保持表面的大小對應於該種類變換後的待測裝置200之大小。此外，關於保持板50，舉例來說，變換為具有開口51的保持板50，該開口51對應於用於測試該種類變換後的待測裝置200之探針頭17的節距或排列。

移動裝置62包括支持部件63、Z方向軌道64以及致動器65。雖然未特別圖示，舉例來說，支持部件63固定在處理器20的下方基座22。並且，如下文所述，此種支持部件63亦可相對於下方基座22水平移動。

此種支持部件63藉由Z方向軌道64支持保持框架61。保持框架61可藉由Z方向軌道64而在上下方向(圖中的Z軸方向)上滑動。此種保持框架61藉由致動器65驅動。作為此致動器65的實施例範例，雖然未特別限定，舉例來說，可例示為包括滾珠螺紋機構的電動馬達等。

在此種支持部件63亦可形成開口631。與上述保持框架61之開口611相同，此種開口631具有內徑，該內徑在平面視角中包含保持板50所具有的全部開口51。在保持框架61保持在支持部件63時，此種開口631配置為面向保持框架61的開口611。

如第1圖及第2圖所示，對準單元70包括抵接塊71以及移動裝置72。此種對準單元70在本發明的型態中相當於「定位裝置」的一種範例。抵接塊71在本發明的型態中相當於「抵接體」的一種範例。移動裝置72在本發明的型態中相當於「第三移動裝置」的一種範例。

抵接塊71為一種抵接部件，抵接至接觸單元30的保持塊40。此種抵接塊71亦可包括以Z軸作為中心旋轉保持塊40的旋轉驅動部711(參照第3圖)。並且，在本實施例中，雖然此種抵接塊71接觸保持塊40之本體部分44之下側部分442的底部表面，但不特別限定於此，抵接塊71亦可接觸本體部分44之凸緣441。此外，抵接塊71亦可包括吸附保持機構，用於吸附保持接觸該抵接塊71的保持塊40。

移動裝置72為移動抵接塊71的裝置。此種移動裝置72包括X方向軌道721、X方向平台722、Y方向軌道723、Y方向平台724、Z方向軌道725以及Z方向致動器726。X方向軌道721及X方向平台722在本發明的型態中相當於「第二平行移動部」的一種範例。

X方向軌道721設置於處理器20之下方基座22，沿著X方向延伸。X方向平台722可滑動地保持在此X方向軌道721，可藉由致動器(圖未示)沿著X方向移動。在本實施例中，X方向軌道721在平面視角中，設置在包含保持在保持板50的所有保持塊40之範圍。移動裝置72具有使抵接塊71可面向所有保持塊40的動作範圍。

Y方向軌道723設置於此X方向平台722，沿著Y方向延伸。Y方向平台724可滑動地保持在此Y方向軌道723，可藉由致動器(圖未示)沿著Y方向移動。

Z方向軌道725設置於此Y方向平台724，沿著Z方向延伸。抵接塊71可滑動地保持在此Z方向軌道725，可藉由Z方向致動器726在Z方向上移動。作為此Z方向致動器726的具體範例，雖然不特別限定，舉例來說，可例示為包括滾珠螺紋機構的電動馬達等。結果，此移動裝置72可在XYZ方向上移動抵接塊71。

此外，在本實施例中，如第2圖所示，支持部件73設置於Y方向平台724，相機單元80及感測器單元90被支持在此支持部件73的上端。此支持部件73配置在Y方向平台724的端部，在抵接塊71位於保持塊40正下方的狀態下，可使相機單元80及感測器單元90從探針頭17及保持塊40之間避開。

如第4圖(a)及第4圖(b)所示，相機單元80包括第一相機81、第二相機82、稜鏡83、稜鏡84以及支持部件85。

稜鏡83支持在支持部件85，使其位於第一相機81的光軸上。此種第一相機81透過該稜鏡83拍攝位於處理器20內的探針卡15之探針頭17。此種第一相機81連接至下文所述的控制裝置100，可將所拍攝的探針頭17之圖像資訊傳送至控制裝置100。

稜鏡84亦支持在支持部件85，使其位於第二相機82的光軸上。此種第二相機82透過該稜鏡84拍攝保持在保持塊40的待測裝置200。此種第二相機82亦連接至下文所述的控制裝置100，可將所拍攝的待測裝置200之圖像資訊傳送至控制裝置100。

如第4圖(a)及第4圖(c)所示，感測器單元90包括第一感測器91、第二感測器92、稜鏡93、稜鏡94以及支持部件95。

第一感測器91為一種感測器，檢測位於處理器20內之探針卡15之探針頭17的預定位置的高度。作為此種第一感測器91的具體範例，雖然未特別限定，舉例來說，可例示為雷射位移計。

稜鏡93支持在支持部件95，使其位於此第一感測器91的光軸上。第一感測器91透過此稜鏡93檢測探針頭17之預定位置的高度。此種第一感測器91連接至下文所述的控制裝置100，可將所檢測出的探針頭17之預定位置的高度傳送至控制裝置100。

在此，作為藉由第一感測器91檢測的探針頭17之預定位置的具體範例，可例示為該探針頭17的四個角落。並且，探針頭17之預定位置若是該探針頭17中三個以上互相相異的位置則不特別限定為上述位置。

第二感測器92為一種感測器，檢測保持在保持塊40的待測裝置200之預定位置的高度。作為此種第二感測器92的具體範例，雖然未特別限定，與上述第一感測器91相同，舉例來說，可例示為雷射位移計。

稜鏡94支持在支持部件95，使其位於此第二感測器92的光軸上。第二感測器92透過此稜鏡94檢測待測裝置200之預定位置的高度。與上述第一感測器91相同，此種第二感測器92亦連接至下文所述的控制裝置100，可將所檢測出的待測裝置200之預定位置的高度傳送至控制裝置100。

在此，作為藉由第二感測器92檢測的待測裝置200之預定位置的具體範例，可例示為該待測裝置200的四個角落。並且，待測裝置200之預定位置若是該待測裝置200中三個以上互相相異的位置則不特別限定為上述位置。

在本實施例中，相機單元80及感測器單元90透過支持部件73被固定在對準單元70的移動裝置72，因此可藉由移動裝置72在XY方向上移動該相機單元80及感測器單元90。換句話說，在本實施例中，對準單元70的移動裝置72可用作相機單元80及感測器單元90的移動裝置。

因此，此種移動裝置72在本發明的型態中相當於「第三移動裝置」的一種範例，同時在本發明的型態中亦相當於「第二移動裝置」的一種範例。此外，移動裝置72的X方向軌道721及X方向平台722在本發明的型態中相當於「第二平行移動部」的一種範例，同時在本發明的型態中亦相當於「第一平行移動部」的一種範例。

並且，雖然未特別圖示，移動相機單元80及感測器單元90的移動裝置亦可為獨立於對準單元70之移動裝置72的其他移動裝置。在此情況下，移動相機單元80的移動裝置亦可與移動感測器單元90的移動裝置互相獨立。

舉例來說，控制裝置100由包括處理機的電腦構成，如第5圖，控制裝置100功能性地包括圖像處理部110、第一演算部120、第二演算部130、第三演算部140以及驅動控制部150。此些功能110~150由處理機執行安裝在構成控制裝置100的上述電腦上的軟體來實現。並且，此種控制裝置100亦可由電路基板構成，來代替電腦。

圖像處理部110藉由對從第一相機81輸出的圖像資訊進行圖像處理，檢測探針頭17之接觸器18(參照第1圖及第2圖)的位置及姿勢。此外，此種圖像處理部110藉由對從第二相機82輸出的圖像資訊進行圖像處理，檢測待測裝置200之端子210(參照第3圖)的位置及姿勢。此種圖像處理部110與上述第一相機81及第二相機82在本發明的型態中相當於「位置檢測裝置」的一種範例。

第一演算部120基於圖像處理部110的檢測結果，算出待測裝置200相對於探針頭17的位置補正量。

具體而言，此種第一演算部120從圖像處理部110的檢測結果算出待測裝置200之端子210位置相對於探針頭17之接觸器18之位置的位移量，並算出抵銷此位移量的位置補正量。換句話說，此種第一演算部120從圖像處理部110的檢測結果算出位置補正量，使探針頭17之接觸器18的位置與待測裝置200之端子210的位置相對為一致。

第二演算部130基於第一感測器91及第二感測器92的檢測結果，檢測待測裝置200相對於探針頭17的平行度。此種第二演算部130在本發明的型態中相當於「演算部」的一種範例。

具體而言，此種第二演算部130首先從第一感測器91取得探針頭17之預定位置的高度，從此探針頭17之預定位置的高度算出該探針頭17的傾斜。此外，此種第二演算部130從第二感測器92取得待測裝置200之預定位置的高度，從此待測裝置200之預定位置的高度算出該待測裝置200的傾斜。接著，此種第二演算部130從上述探針頭17之傾斜及上述待測裝置200之傾斜算出待測裝置200相對於探針頭17的相對傾斜(平行度)，進一步地算出抵銷此相對傾斜的待測裝置200傾斜補正量。

第三演算部140基於第一感測器91及第二感測器92的檢測結果，檢測待測裝置200相對於探針頭17的高度。

具體而言，此種第三演算部140首先從第一感測器91取得探針頭17之預定位置的高度。此外，此種第三演算部140在平行度調整裝置42基於上述傾斜補正量補正待測裝置200之傾斜之後，從第二感測器92取得待測裝置200之預定位置的高度。然後，此種第三演算部140從探針頭17之預定位置的高度及待測裝置200之預定位置的高度算出待測裝置200相對於探針頭17的相對高度。接著，此種第三演算部140算出此相對高度與預定值的差值，且算出抵銷此差值的待測裝置200高度補正量。

驅動控制部150控制接觸單元30之平行度調整裝置42、高度調整裝置43、按壓裝置60以及對準單元70的驅動。

舉例來說，此種驅動控制部150基於藉由上述第一演算部120算出的位置補正量，控制對準單元70的驅動。此外，此種驅動控制部150基於藉由上述第二演算部130演算的傾斜補正量，控制平行度調整裝置42的驅動。此外，此種驅動控制部150基於藉由上述第三演算部140演算的高度補正量，控制高度調整裝置43的驅動。進一步地，此種驅動控制部150控制按壓裝置60的驅動以將待測裝置200壓至探針頭17。

此種驅動控制部150在本發明的型態中相當於「第一控制裝置」及「第三控制裝置」的一種範例。此外，此種驅動控制部150及上述第三演算部140在本發明的型態中相當於「第二控制裝置」的一種範例。

在下文中，參照第6圖及第7圖(a)至第14圖(b)說明本實施例中關於藉由電子構件測試裝置1定位待測裝置200的操作。第6圖為本發明的實施例中，藉由電子構件測試裝置1定位之方法的示意流程圖。第7圖(a)至第14圖(b)各自為本發明的實施例中，電子構件測試裝置1之動作的示意剖面圖。

首先，在第6圖的步驟S10中，如第7圖(b)所示，將對準單元70之移動裝置72之Y方向平台724在-Y方向上移動，以將相機單元80及感測器單元90介於探針頭17與保持塊40之間。然後，如第7圖(a)所示，移動裝置72將抵接塊71在+X方向上移動至圖中右側的保持塊40。

在此+X方向的移動過程中，藉由第二相機82各自拍攝保持在保持塊40的待測裝置200。接著，由控制裝置100之圖像處理部110對從第二相機82輸出的圖像資訊進行圖像處理，檢測待測裝置200之端子210的位置。在批次開始時或變換探針卡15時等時候，利用第一相機81預先檢測探針頭17之接觸器18的位置。控制裝置100之第一演算部120從此些檢測結果算出待測裝置200的位置補正量。算出保持在四個保持塊40的所有待測裝置200之位置補正量。

此外，在此+X方向的移動過程中，藉由移動裝置72之Y方向平台724在Y方向上適當地移動，亦藉由第二感測器92檢測該待測裝置200四個角落的高度。在批次開始時或變換探針卡15時等時候，利用第一感測器91預先檢測探針頭17四個角落的高度。控制裝置100的第二演算部130從此些檢測結果算出待測裝置200的傾斜補正量。算出保持在四個保持塊40的所有待測裝置200之傾斜補正量。並且，在第二演算部130算出待測裝置200之傾斜補正量時，亦可將上述步驟S10所算出的位置補正量列入考慮。

並且，藉由此種第二感測器92檢測待測裝置200四個角落的高度若在步驟S50之前則不特別限定於上述之執行時機。舉例來說，在第6圖的步驟S40之後，亦可藉由第二感測器92執行待測裝置200四個角落高度的檢測。

然後，在第6圖的步驟S20中，如第8圖(b)所示，將移動裝置72之Y方向平台724在+Y方向上移動，以將相機單元80及感測器單元90從探針頭17與保持塊40之間避開，同時將抵接塊71面向保持塊40。

接著，如第8圖(a)及第8圖(b)所示，移動裝置72抬升抵接塊71。藉此，抵接塊71接觸保持塊40，抵接塊71進一步地推起保持塊40，使該保持塊40從保持板50分離。

然後，在第6圖的步驟30中，藉由對準單元70之移動裝置72將抵接塊71在XY平面方向移動上述位置補正量，抵銷待測裝置200相對於探針頭17的相對位置位移。舉例來說，在第9圖所示的範例中，移動裝置72在-X方向上少量移動抵接塊71，使保持在該抵接塊71的保持塊40相對於保持板50相對移動。

然後，在第6圖的步驟S40中，如第10圖(a)及第10圖(b)所示，移動裝置72降下抵接塊71。藉此，保持塊40保持在保持板50，且抵接塊71從保持塊40分離。

然後，在第6圖的步驟S50中，如第11圖(a)及第11圖(b)所示，驅動保持塊40的平行度調整裝置42，依照上述傾斜補正量傾斜待測裝置200。藉此，抵銷待測裝置200相對於探針頭17的相對傾斜，使待測裝置200相對於探針頭17變成平行。

然後，在第6圖的步驟S60中，如第12圖(b)所示，將對準單元70之移動裝置72之Y方向平台724在-Y方向上移動。接著，相機單元80及感測器單元90再度介於探針頭17與保持塊40之間，藉由第二感測器92檢測該待測裝置200四個角落的高度。如上述，在批次開始時或變換探針卡15時等時候，利用第一感測器91預先檢測探針頭17四個角落的高度。控制裝置100的第二演算部130從此些檢測結果算出待測裝置200的高度補正量。

在此，在本實施例中，因為在此步驟S60中藉由第二感測器92檢測的待測裝置200位置與在上述步驟S10中藉由第二感測器92檢測的待測裝置200位置相同，亦可利用步驟S60中第二感測器92之檢測結果確認是否適當地抵銷了待測裝置200相對於探針頭17的相對傾斜。

並且，在此步驟S60中藉由第二感測器92檢測的待測裝置200位置亦可與在上述步驟S10中藉由第二感測器92檢測的待測裝置200位置相異。舉例來說，在上述步驟S10中，可藉由第二感測器92檢測待測裝置200四個角落的高度，而在此步驟S60中，第二感測器92亦可僅檢測待測裝置200中央部分的高度。在此種情況下，在批次開始時或變換探針卡15時等時候，除了探針頭17四個角落的高度，亦利用第一感測器91預先檢測探針頭17中央部分的高度。

接著，如第12圖(a)及第12圖(b)所示，依照上述高度補正量驅動保持塊40之高度調整裝置43，調整待測裝置200的高度，且抵銷隨著上述步驟S50中待測裝置200的平行度調整所產生的該待測裝置200高度方向上的位移。

然後，在第6圖的步驟S70中，控制裝置100判斷全部待測裝置200的定位是否完成。

在全部待測裝置200的定位並未完成(步驟S70中為否)的情況下，返回步驟S10。如第13圖(a)及第13圖(b)所示，對準單元70之移動裝置72將抵接塊71移動到保持下一個待測裝置200的保持塊40(舉例來說，在圖中從右側數來第二個保持塊)。接著，以與上述步驟S20至步驟S60相同的方式，進行該下一個待測裝置200的定位。

與此相對地，在全部待測裝置200的定位已完成(步驟S70中為是)的情況下，在第6圖的步驟S80中，如第14圖(a)及第14圖(b)所示，按壓裝置60之移動裝置62將保持框架61抬升，將待測裝置200壓至探針頭17。藉此，待測裝置200之端子210與探針頭17之接觸器18電性連接。在此狀態下，測試件10測試待測裝置200的電氣特性。

如上所述，在本實施例中，因為對準單元70獨立於保持塊40，藉由變換保持塊40及保持板50，可容易地對應於待測裝置200的種類變換。

此外，在本實施例中，因為複數個保持塊40分別被保持在保持板50上，且複數個待測裝置200被保持在同一保持面上，可採用可分別調整複數個待測裝置200之溫度或平行度的構造。

此外，在本實施例中，因為接觸單元30之保持塊40包括平行度調整裝置42，可抵消待測裝置200相對於探針頭17的相對傾斜，可抑制探針頭17與待測裝置200之間產生接觸誤差。尤其，在具有堆疊構造的2.5D元件中間體或3D元件中間體中，上述抑制接觸誤差的效果顯著。

此外，在本實施例中，因為接觸單元30之保持塊40包括高度調整裝置43，可抵消隨著藉由平行度調整裝置42調整待測裝置200之平行度所產生的該待測裝置200高度方向上的位移，可進一步抑制探針頭17與待測裝置200之間產生接觸誤差。

並且，以上說明的實施例是為了易於理解本發明，而非為了限定本發明。因此，在上述實施例揭露的各元件旨在包含屬於本發明技術領域的所有設計變更或均等物。

舉例來說，處理器20亦可包括兩個接觸單元30，且接觸單元30各自的按壓裝置60之支持部件63亦可以水平方向可移動的方式支持在下方基座22。藉此，在其中一個接觸單元30執行待測裝置200的測試時，另一個接觸單元30可進行待測裝置200的定位作業，可提高測試過程的效率。

1:電子構件測試裝置 10:測試件 11:主框架 12:測試頭 15:探針卡 16:電路板 17:探針頭 18:接觸器 19:殼體 20:處理器 21:上方基座 22:下方基座 30:接觸單元 40:保持塊 41:熱敏頭 42:平行度調整裝置 43:高度調整裝置 44:本體部分 50:保持板 51:開口 60:按壓裝置 61:保持框架 62:移動裝置 63:支持部件 64:Z方向軌道 65:致動器 70:對準單元 71:抵接塊 72:移動裝置 73:支持部件 80:相機單元 81:第一相機 82:第二相機 83:稜鏡 84:稜鏡 85:支持部件 90:感測器單元 91:第一感測器 92:第二感測器 93:稜鏡 94:稜鏡 95:支持部件 100:控制裝置 110:圖像處理部 120:第一演算部 130:第二演算部 140:第三演算部 150:驅動控制部 200:待測裝置 210:端子 211:開口 411:上表面 412:吸附噴嘴 413:通道 414:通道 415:鰭片 421:第一調整部 422:第二調整部 423:第一致動器 424:第二致動器 431:致動器 441:凸緣 442:下側部分 611:開口 631:開口 711:旋轉驅動部 721:X方向軌道 722:X方向平台 723:Y方向軌道 724:Y方向平台 725:Z方向軌道 726:Z方向致動器 II-II:線段 III:部分 IX:部分 IVB-IVB:線段 IVC-IVC:線段 S10:步驟 S20:步驟 S30:步驟 S40:步驟 S50:步驟 S60:步驟 S70:步驟 S80:步驟

第1圖為本發明的實施例中，電子構件測試裝置之內部構造的示意剖面圖。 第2圖為沿著第1圖之II-II線段的剖面圖。 第3圖為本發明的實施例中保持塊的剖面圖，為第1圖的III部分之放大圖。 第4圖(a)為本發明的實施例中，相機單元及感測器單元的平面圖，第4圖(b)為沿著第4圖(a)之IVB-IVB線段的剖面圖，第4圖(c)為沿著第4圖(a)之IVC-IVC線段的剖面圖。 第5圖為本發明的實施例中，電子構件處理裝置之控制系統的示意方塊圖。 第6圖為本發明的實施例中，藉由電子構件測試裝置定位之方法的示意流程圖。 第7圖(a)及第7圖(b)為本發明的實施例中，電子構件測試裝置之動作的示意剖面圖，為第6圖之步驟S10的示意圖。 第8圖(a)及第8圖(b)為本發明的實施例中，電子構件測試裝置之動作的示意剖面圖，為第6圖之步驟S20的示意圖。 第9圖為本發明的實施例中，電子構件測試裝置之動作的示意剖面圖，為第6圖之步驟S30的示意圖，為對應於第8圖之IX部分的放大圖。 第10圖(a)及第10圖(b)為本發明的實施例中，電子構件測試裝置之動作的示意剖面圖，為第6圖之步驟S40的示意圖。 第11圖(a)及第11圖(b)為本發明的實施例中，電子構件測試裝置之動作的示意剖面圖，為第6圖之步驟S50的示意圖。 第12圖(a)及第12圖(b)為本發明的實施例中，電子構件測試裝置之動作的示意剖面圖，為第6圖之步驟S60的示意圖。 第13圖(a)及第13圖(b)為本發明的實施例中，電子構件測試裝置之動作的示意剖面圖，為第6圖之步驟S10的示意圖。 第14圖(a)及第14圖(b)為本發明的實施例中，電子構件測試裝置之動作的示意剖面圖，為第6圖之步驟S80的示意圖。

1:電子構件測試裝置

10:測試件

11:主框架

12:測試頭

15:探針卡

16:電路板

17:探針頭

18:接觸器

19:殼體

20:處理器

21:上方基座

22:下方基座

30:接觸單元

40:保持塊

41:熱敏頭

42:平行度調整裝置

43:高度調整裝置

44:本體部分

50:保持板

51:開口

60:按壓裝置

61:保持框架

62:移動裝置

63:支持部件

64:Z方向軌道

65:致動器

70:對準單元

71:抵接塊

72:移動裝置

200:待測裝置

211:開口

611:開口

631:開口

721:X方向軌道

722:X方向平台

723:Y方向軌道

724:Y方向平台

725:Z方向軌道

726:Z方向致動器

II-II:線段

III:部分

Claims (16)

1. 一種電子構件處理裝置，將待測裝置移動至接觸部，包括： 複數個保持體，配置為各自對應於該接觸部，且各自保持該待測裝置； 保持板，具有複數個第一開口，該些保持體各自插入該些第一開口，並以可浮動的方式保持該些保持體； 定位裝置，與該些保持體獨立地設置，藉由相對於該保持板移動該些保持體，決定該待測裝置相對於該接觸部的位置；以及 按壓裝置，藉由相對於該接觸部移動保持該些保持體的該保持板，將該待測裝置按壓在該接觸部； 其中該定位裝置抵接該些保持體之後，在相對於該保持板的平面方向上移動該些保持體。
2. 如請求項1之電子構件處理裝置，其中該按壓裝置包括： 保持框架，可拆卸地保持該保持板；以及 第一移動裝置，移動保持該保持板的該保持框架。
3. 如請求項1之電子構件處理裝置，其中該些保持體分別包括平行度調整裝置，調整該待測裝置相對於該接觸部之平行度。
4. 如請求項3之電子構件處理裝置，其中該平行度調整裝置包括： 第一調整部，以第一軸作為中心傾斜該待測裝置；以及 第二調整部，以第二軸作為中心傾斜該待測裝置； 其中該第一軸為實質上與該接觸部之平面方向平行的軸； 其中該第二軸實質上與該接觸部之平面方向平行，且在該接觸部之法線方向上投影該第二軸的情況下，該第二軸為相對於該第一軸實質上正交的軸。
5. 如請求項3之電子構件處理裝置，更包括： 平行度檢測裝置，檢測該待測裝置相對於該接觸部之平行度；以及 第一控制裝置，基於藉由該平行度檢測裝置檢測出的該平行度，控制該平行度調整裝置。
6. 如請求項5之電子構件處理裝置，其中該平行度檢測裝置包括： 第一感測器，檢測該待測裝置中預定位置之高度； 第二感測器，檢測該接觸部中預定位置之高度；以及 演算部，基於該第一感測器及該第二感測器的檢測結果，演算該待測裝置相對於該接觸部之平行度。
7. 如請求項6之電子構件處理裝置，更包括： 第二移動裝置，移動該第一感測器及該第二感測器； 其中該第二移動裝置包括： 第一平行移動部，沿著與該些保持體之排列方向實質上平行的方向，移動該第一感測器及該第二感測器； 其中該第一平行移動部具有使該第一感測器及該第二感測器可面向該些保持體的動作範圍。
8. 如請求項3之電子構件處理裝置，其中該些保持體分別包括高度調整裝置，調整該待測裝置相對於該接觸部之高度。
9. 如請求項6之電子構件處理裝置，其中該些保持體分別包括高度調整裝置，調整該待測裝置相對於該接觸部之高度； 其中該電子構件處理裝置更包括： 第二控制裝置，基於該第一感測器及該第二感測器之檢測結果，控制該些高度調整裝置。
10. 如請求項1之電子構件處理裝置，其中該些保持體分別包括熱交換器，與該待測裝置進行熱交換。
11. 如請求項10之電子構件處理裝置，其中該些保持體分別包括平行度調整裝置，調整該待測裝置相對於該接觸部之平行度； 其中該熱交換器接觸且保持該待測裝置； 其中該平行度調整裝置透過該熱交換器調整該待測裝置之平行度。
12. 如請求項1之電子構件處理裝置，其中該定位裝置包括： 抵接體，抵接該些保持體；以及 第三移動裝置，移動該抵接體； 其中該第三移動裝置包括第二平行移動部，沿著與該些保持體之排列方向實質上平行的方向，移動該抵接體； 其中該第二平行移動部具有使該抵接體可面向該些保持體的動作範圍。
13. 如請求項1之電子構件處理裝置，更包括： 位置檢測裝置，檢測該待測裝置相對於該接觸部的相對位置；以及 第三控制裝置，基於藉由該位置檢測裝置檢測出的該相對位置，控制該定位裝置。
14. 如請求項13之電子構件處理裝置，其中該第三控制裝置控制該定位裝置，決定各自保持在該些保持體的複數個該待測裝置相對於該接觸部的順序位置。
15. 如請求項1之電子構件處理裝置，其中該待測裝置包含： 裸晶單體； 2.5D元件中間體，配置有並排在矽中介質上的複數個裸晶；或 3D元件中間體，由複數個裸晶互相重疊而成。
16. 一種電子構件測試裝置，測試待測裝置的電氣特性，包括： 如請求項1至請求項15中任一項的電子構件處理裝置；以及 測試件，與該接觸部電性連接。