TWI440868B - 測試分選機 - Google Patents

Description

測試分選機

本發明涉及一種測試分選機，尤其涉及用於調節半導體元件的溫度的技術。

在出廠之前，對生產出的半導體元件採用測試機進行測試，其中測試分選機(test handler)作為將半導體元件以電連接方式供給到測試機的設備而使用。

測試分選機在與測試機側結合的部分具有測試室(test chamber)，當測試盤(test tray)位於該測試室內時，對裝載於測試盤上的半導體元件進行測試。

通常，如同韓國公開專利10-2005-0055685號(發明名稱：測試分選機)中公開的技術(以下，稱為「背景技術1」)那樣，在測試室內，裝載於測試盤上的半導體元件通過匹配板(附圖符號163c)被加壓到測試機側，同時與測試機側電連接。如同韓國公開專利10-2008-0086320號(測試分選機的匹配板用推杆)中公開的技術(以下，稱為「背景技術2」)那樣，匹配板上設有與半導體元件一對一對應並且數量與裝載於測試盤上的半導體元件的數量相同的推杆。即，推杆接觸半導體元件的同時，推動半導體元件，以使半導體元件電連接於測試機側。

另外，由於半導體元件可能會在多樣的環境(尤其溫度)下使用，因此需要在以人為方式向位於測試室內的半導體元件施加熱應力(高溫或低溫等)的狀態下，進行測試。此時，較為理想的是，裝載於測試盤上的所有的半導體元件在具有相同溫度的狀態下進行測試，這在確保測試可靠性方面是較佳的。

然而，由於從一側供給熱氣或冷氣，因此裝載於測試盤上的半導體元件之間必然會存在溫度偏差。

因此，如背景技術1，研究出一種風道(附圖符號163b)，用於將從溫度調節器供給的熱氣或冷氣直接供給到裝載於測試盤上的每一個半導體元件，並且如背景技術2，研究出在推杆上形成可以使空氣通過的空氣通過孔的技術，以使從風道供給的溫度調節用空氣能夠通過推杆而移動到在推杆的前面被推入的半導體元件上。

並且，在背景技術1中，提出的是一個風道對應兩個測試盤。但是，目前改進成一個風道對應一個測試盤。

由於背景技術1以及2提供的技術，使溫度調節用空氣直接供給到每一個半導體元件上，因此能夠大幅降低位於測試室內的半導體元件之間的溫度偏差。

然而，半導體製造工藝越是發展為更加精密，且半導體元件越是變得越來越小，半導體元件的隨溫度的特性發生變化的可能性越大。因此，製造半導體元件的企業制定各自的規定，以在測試半導體元件時，使半導體元件能夠在所期望的溫度下實現測試。

例如，半導體元件製造公司希望按照以下要求製造測試分選機。即，當256個半導體元件同時在給定的溫度90度下進行測試時，所有半導體元件的溫度在+/-2度範圍內的允許偏差下，完成測試。然而，近年來，要求更加嚴格地管理上下偏離給定的溫度的溫度偏差。

尤其，現階段，為了增加處理量，測試盤變得越來越大，因此如果只使用一台溫度調節器，則難以將較大面積的測試盤調節成相同的溫度。

毋庸置疑，可以考慮如同以前改進的技術那樣，通過增加風道和向風道供給溫度調節用空氣的溫度調節器的數量，由此使多個風道對應一個測試盤。但是，與一個測試盤接觸的匹配板和風道需要移動相同的距離，當設計成多個風道分別接觸一個測試盤時，如果少數風道移動得不正確，則在同一個測試盤上，因多個風道之間的移動差異，會出現不同的測試結果。其原因在於，半導體元件和測試機的測試介面的接觸與現有的值相比，多接觸或少接觸幾毫米以上，從而導致不同的結果。因此，在一個測試盤上設置多個風道的技術，反而可能會降低測試可靠性，鑒於這一點，其應用受到阻礙。

本發明提供一種通過使一個測試盤對應一個風道且一個風道採用多個溫度調節器而能夠減少半導體元件之間的溫度偏差的技術。

為了實現上述目的，根據本發明的一種實施方式的測試分選機包括：測試盤，能夠裝載多個半導體元件；測試室，用於使裝載於所述測試盤的多個半導體元件能夠在所要求的條件的溫度狀態下進行測試而設置；匹配板，設置在所述測試室內，用於當所述測試盤容置在所述測試室內時，將裝載於所述測試盤上的多個半導體元件推向測試機側以使半導體元件電連接於測試機側；溫度調節裝置，用於將位於裝載於所述測試室內的測試盤所裝載的半導體元件調節成所要求的條件的溫度狀態而設置。所述溫度調節裝置包括：風道，具有用於使溫度調節用空氣流入到內部空間的至少兩個流入口，並且前面形成有用於噴射溫度調節用空氣的多個噴射口，以向裝載於一個所述測試盤上的多個半導體元件中的每一個半導體元件分開供給通過所述至少兩個流入口流入到所述內部空間的溫度調節用空氣；至少兩個溫度調節器，用以通過所述風道的所述至少兩個流入口分別向所述內部空間供給溫度調節用空氣。所述匹配板形成有與裝載於所述測試盤上的多個半導體元件和形成在所述風道的多個噴射口一對一對應的多個通孔。所述風道的所述內部空間被分隔壁分成相互完全分離且分別與所述至少兩個流入口對應的至少兩個分隔空間。當所述風道、所述匹配板以及裝載有待測試的多個半導體元件的所述測試盤並列地排列時，所述分隔壁的位置與半導體元件的位置錯開。

還包括用於檢測供給到所述風道的溫度調節用空氣的溫度的第一溫度感測器，所述第一溫度感測器檢測通過形成在所述風道的後面的第一檢測孔從所述風道的內部空間噴射出的空氣的溫度。

還包括與所述第一溫度感測器分開而設置的第二溫度感測器，用於檢測供給到所述風道的溫度調節用空氣的溫度，所述第二溫度感測器檢測通過與所述第一檢測孔分開而形成在所述風道的第二檢測孔從所述風道的內部空間噴射出的空氣的溫度。

還包括隔離部件，用以使周圍空氣對所述第一溫度感測器產生的影響最小化。

根據本發明，由於多個溫度調節器分別向一個風道內的被分離的分隔區域供給溫度調節用空氣，因此通過減少由一個溫度調節器需要調節溫度的半導體元件的數量，從而具有能夠更加精確地調節半導體元件的溫度的效果。

並且，由於由溫度調節器需要調節溫度的半導體元件的數量減少，因此可以得到能夠縮短將半導體元件調節到期望的溫度時所需的時間的額外的效果。

並且，由於相互比較由兩個溫度感測器檢測的溫度調節用空氣的溫度的同時監測溫度調節用空氣的溫度，因此還具有能夠提高溫度調節可靠性的效果。

以下，參照附圖說明根據如上所述的本發明的較佳實施例，為了說明的簡潔性，盡可能省略或減少重複的說明。

圖1為根據本發明的實施例的測試分選機TH的主要部分的概念性的平面圖。

如參照圖1所示，根據本發明的測試分選機TH包括測試盤(test tray，100)、測試室(test chamber，200)、匹配板(match plate，300)、溫度調節裝置400等。

測試盤100可以裝載16×16(256)個半導體元件，並使半導體元件在一定的迴圈路徑上迴圈。

測試室200是與測試機(TESTER)結合的部分，用於使裝載干容置在其內部的測試盤100上的多個半導體元件能夠在所要求的條件的溫度狀態下進行測試而設置。

匹配板300設置在測試室200內，用於將裝載于容置在測試室200內的測試盤100上的半導體元件推向測試機(TESTER)側以使半導體元件電連接於測試機(TESTER)側。如圖2的示意圖所示，匹配板300上形成有與裝載於測試盤100上的半導體元件D和形成在風道410上的噴射口H一對一對應的通孔310。

溫度調節裝置400用於將位於測試室200內的測試盤100上的半導體元件調節成所要求的條件的溫度狀態而設置。圖3為根據本發明的實施例的測試分選機用溫度調節裝置(400，以下略稱為「溫度調節裝置」)的主要部分的示意圖。

根據本實施例的溫度調節裝置400具有風道(duct，410)；兩個溫度調節器421、422；四個溫度感測器(431至434)以及兩個隔離部件441、443等。

如參照圖4的局部切割圖所示，風道410其內部空間411被分隔壁415而分成相互完全分離的兩個分隔空間411a、411b。在此，如參照圖5所示，分隔壁415設置成當風道410、匹配板300以及裝載有待測試的半導體元件的測試盤100並列地排列時位於朝水準方向橫跨測試盤100正中央的位置。這是因為如背景技術1和背景技術2所述，從風道410供給的溫度調節用空氣需要通過匹配板300的推杆而供給到裝載於測試盤100上的半導體元件。如果分隔壁415設置在與半導體元件對應的位置，則難以將位於該位置的半導體元件調節成期望的溫度。因此，分隔壁415較佳地設置在與半導體元件的位置錯開的位置上。

上側的第一分隔空間411a與位於上側的第一流入口412對應，且從第一溫度調節器421流出的溫度調節用空氣通過第一流入口412流入到第一分隔空間411a。並且，下側的第二分隔空間411b與位於下側的第二流入口413對應，且從第二溫度調節器422流出的溫度調節用空氣通過第二流入口413流入到第二分隔空間411b。毋庸置疑，在本實施例中，雖然舉了第一流入口412位於上側且第二流入口413位於下側的例子，但是根據實施情況，完全可以更換流入口的位置。

並且，在風道410的前面，與裝載於測試盤上的半導體元件的位置對應的位置上形成有多個噴射口H，用以將流入到內部空間的溫度調節用空氣噴射到半導體元件側。並且，在風道410的後面，第一分隔空間411a區域以及第二分隔空間411b區域分別形成有兩個檢測孔(414a至414d)，用以將流入到內部空間411的一部分溫度調節用空氣朝後方噴射。

第一溫度調節器421用於通過第一流入口412向第一分隔空間411a供給溫度調節用空氣而設置，第二溫度調節器422用於通過第二流入口413向第二分隔空間411b供給溫度調節用空氣而設置。

設置在風道410上側的兩個溫度感測器431、432對分別從形成在風道410的第一分隔空間411a區域的後面的兩個檢測孔414a、414b噴射出的溫度調節用空氣的溫度進行檢測，而設置在風道410下側的兩個溫度感測器433、434對分別從形成在風道410的第二分隔空間411b區域的後面的兩個檢測孔414c、414d噴射出的溫度調節用空氣的溫度進行檢測。在此，是否能夠準確地檢測出溫度調節用空氣的溫度可根據檢測溫度調節用空氣的溫度的位置和方法而決定，由於本發明直接檢測流入到內部空間411後通過檢測孔(414a至414d)而噴射出的溫度調節用空氣的溫度，因此能夠準確地檢測出溫度調節用空氣的溫度值。

兩個隔離部件441、443分別用於通過使周圍空氣對上側的溫度感測器431、432和下側的溫度感測器433、434產生的影響最小化，以此能夠準確地檢測出通過風道410而供給的溫度調節用空氣的溫度而設置。

接著，對具有如上所述的結構的測試分選機TH的溫度調節裝置400的動作進行說明。

第一溫度調節器421和第二溫度調節器422將分別具有所要求的溫度的溫度調節用空氣供給到風道410的第一分隔空間411a和第二分隔空間411b，供給到第一分隔空間411a和第二分隔空間411b的溫度調節用空氣通過通道410前面的噴射口H供給到半導體元件側。此時，通過噴射口H排出的同時供給到半導體元件側的溫度調節用空氣經由匹配板300的通孔310而供給到半導體元件。

另外，供給到第一分隔空間411a和第二分隔空間411b的一部分溫度調節用空氣噴射到形成在風道410後面的檢測孔(414a至414d)，上側的兩個溫度感測器431、432和下側的兩個溫度感測器433、434分別檢測從上側的兩個檢測孔414a、414b和下側的兩個檢測孔414c、414d噴射的溫度調節用空氣的溫度。此時，測試分選機TH的控制部通過比較從上側的兩個溫度感測器431、432輸出的值而控制第一溫度調節器421，並且通過比較從下側的兩個溫度感測器433、434輸出的值而控制第二溫度調節器422。即，由於由兩個溫度感測器(431、432/433、434)分別檢測從一個分隔空間(411a/411b)分別向兩個檢測孔(414a、414b/414c、414d)噴射的溫度調節用空氣，因此能夠易於確認出一側的溫度感測器是否發生故障。例如，當只有一個溫度感測器時，如果該溫度感測器發生故障，則由於控制部不能得知故障情況，因此根據從發生故障的溫度感測器輸出的錯誤的值，錯誤地控制溫度調節器，從而得到錯誤的測試結果，但是如同本發明，當以對為單位具有溫度感測器(431、432/433、434)時，如果一側的溫度感測器發生故障，則由於控制部能夠立即得知故障情況，因此通過停止運行以及發出警告等，防止因錯誤的控制帶來的錯誤的測試，同時能夠促使管理人員進行維修。

另外，本實施例中，雖然將風道410的內部空間411分成了兩個分隔空間411a、411b，但是根據實施情況，完全可以考慮分成兩個以上的分隔空間，並且對於內部空間411的分隔形態，也完全可以考慮其他例子。

如上所述，雖然根據參照附圖的實施例來詳細說明了本發明，但是上述的實施例僅僅列舉了本發明的較佳實施例而進行了說明，因此不能理解為本發明僅局限在上述實施例，本發明的保護範圍應當以申請專利範圍中所要求保護的範圍及其等同概念來理解。

100‧‧‧測試盤

200‧‧‧測試室

300‧‧‧匹配板

310‧‧‧通孔

400‧‧‧溫度調節裝置

410‧‧‧風道

411‧‧‧內部空間

411a‧‧‧分隔空間

411b‧‧‧分隔空間

412‧‧‧第一流入口

413‧‧‧第二流入口

415‧‧‧分隔壁

414a-414d‧‧‧檢測孔

421‧‧‧溫度調節器

422‧‧‧溫度調節器

431-434‧‧‧溫度感測器

441、443‧‧‧隔離部件

H‧‧‧噴射口

圖1為根據本發明的測試分選機的主要部分的概念性的平面圖。

圖2為應用於圖1的測試分選機的匹配板的示意圖。

圖3為應用於圖1的測試分選機的溫度調節裝置的示意圖。

圖4為對應用於圖3的溫度調節裝置的風道的後面進行局部切割的切割圖。

圖5為用於說明分隔應用於圖3的溫度調節裝置的風道的內部空間的分隔壁的位置的參照圖。

410‧‧‧風道

411‧‧‧內部空間

411a‧‧‧分隔空間

411b‧‧‧分隔空間

412‧‧‧第一流入口

413‧‧‧第二流入口

414a-414d‧‧‧檢測孔

415‧‧‧分隔壁

H‧‧‧噴射口

Claims (4)

1. 一種測試分選機，其特徵在於，包括：測試盤，能夠裝載多個半導體元件；測試室，用於使裝載於所述測試盤的多個半導體元件能夠在所要求的條件的溫度狀態下進行測試；匹配板，設置在所述測試室內，用於當所述測試盤容置在所述測試室內時，將裝載於所述測試盤上的多個半導體元件推向測試機側以使半導體元件電連接於測試機側；溫度調節裝置，用於將位於所述測試室內的測試盤所裝載的半導體元件調節成所要求的條件的溫度狀態，所述溫度調節裝置包括：風道，具有用於使溫度調節用空氣流入到內部空間的至少兩個流入口，並且前面形成有用於噴射溫度調節用空氣的多個噴射口，以向裝載於一個所述測試盤上的多個半導體元件中的每一個半導體元件分開供給通過所述至少兩個流入口流入到所述內部空間的溫度調節用空氣；至少兩個溫度調節器，用以通過所述風道的所述至少兩個流入口分別向所述內部空間供給溫度調節用空氣，所述匹配板形成有與裝載於所述測試盤上的多個半導體元件和形成在所述風道上的多個噴射口一對一對應的多個通孔，所述風道的所述內部空間被分隔壁分成相互完全分離且分別與所述至少兩個流入口對應的至少兩個分隔空間，當所述風道、所述匹配板以及裝載有待測試的多個半導體元件的所述測試盤並列地排列時，所述分隔壁的位置與半導體元件的位置錯開。
2. 如請求項1所述的測試分選機，其特徵在於，還包括用於檢測供給到所述風道的溫度調節用空氣的溫度的第一溫度感測器，所述第一溫度感測器檢測通過形成在所述風道的後面的第一檢測孔從所述風道的內部空間噴射出的空氣的溫度。
3. 如請求項2所述的測試分選機，其特徵在於，還包括與所述第一溫度感測器分開而設置的第二溫度感測器，用於檢測供給到所述風道的溫度調節用空氣的溫度，所述第二溫度感測器檢測通過與所述第一檢測孔分開而形成在所述風道的第二檢測孔從所述風道的內部空間噴射出的空氣的溫度。
4. 如請求項2所述的測試分選機，其特徵在於，還包括隔離部件，用以使周圍空氣對所述第一溫度感測器產生的影響最小化。