TWI460446B - 晶片測試方法及測試夾頭 - Google Patents

Description

晶片測試方法及測試夾頭

本發明是有關於一種測試夾頭及晶片測試方法，且特別是有關於一種測試夾頭及使用其之晶片測試方法。

於半導體晶片的測試中，已知有對各半導體晶片的優劣進行測試的裝置。該裝置具備可一次性地半導體晶片上之多個電性接點電性連接的探針卡，從而可對半導體晶片進行測試。

當同時對多個半導體晶片進行測試時，該半導體晶片的溫度會上升。於此情形時，周圍的半導體晶片的溫度亦會上升不少，因此存在無法維持半導體晶片在特定的溫度條件下進行測試的課題。

本發明提供一種晶片測試方法，其能於測試過程中提高晶片之散熱效率。

本發明提供一種測試夾頭，其於測試過程中對晶片之散熱效率較佳。

本發明提出一種晶片測試方法，其包括下列步驟：首先，提供一晶片。接著，分別加熱晶片及一測試夾頭至一測試溫度，其中測試夾頭包括一拾取頭及一熱管裝置。以測試夾頭之拾取頭拾取晶片，並將晶片壓固於一承載板之 一晶片測試座上。對晶片進行測試，並經由測試夾頭之熱管裝置對晶片進行散熱，以維持晶片之溫度於測試過程中實質上等於測試溫度。

本發明提出一種測試夾頭，適用於一晶片測試流程，其包括一本體、一拾取頭以及一熱管裝置。拾取頭設置於本體上，用以拾取晶片，並將晶片壓固於一承載板之一晶片測試座上。熱管裝置包括一導熱管以及一散熱鰭片組。導熱管設置於本體上，並適於與拾取頭接觸。導熱管之一端連接散熱鰭片組。

在本發明之一實施例中，上述之導熱管適於與拾取頭接觸，且導熱管之一端連接散熱鰭片組，晶片適於透過導熱管將熱傳導至散熱鰭片組，以進行散熱。

在本發明之一實施例中，上述之拾取頭可移動地設置於本體上。當拾取頭將晶片壓固於晶片測試座上時，拾取頭受晶片推動而向上移動至一壓固位置，此時拾取頭與導熱管接觸。當拾取頭離開晶片時，拾取頭回復至一初始位置，此時拾取頭與導熱管間具有一距離。

在本發明之一實施例中，上述之拾取頭包括一導熱部。當拾取頭移動至壓固位置時，導熱部與導熱管接觸，晶片適於透過導熱部將熱傳導至導熱管。

在本發明之一實施例中，上述之本體具有一容置空間，拾取頭可移動地嵌合於容置空間內。測試夾頭更包括多個彈性件，設置於容置空間內。各彈性件抵靠於本體及拾取頭之間。

在本發明之一實施例中，上述之拾取頭拾取晶片的步驟包括真空吸附。

在本發明之一實施例中，上述之經由測試夾頭之熱管裝置對晶片進行散熱的步驟包括：透過熱管裝置之熱傳導對晶片進行被動散熱。透過一主動氣流來源對熱管裝置進行主動散熱。

在本發明之一實施例中，上述之本體更包括至少一孔道，導熱管穿過孔道而連接至散熱鰭片組。

在本發明之一實施例中，上述之本體更包括至少一隔熱件，包覆孔道之內壁且承靠於孔道與導熱管之間。

基於上述，本發明將熱管裝置設置於晶片測試之測試夾頭上，其導熱管適於在晶片測試過程中與晶片拾取頭接觸，以將晶片的熱能傳導至散熱鰭片組，從而增進晶片之散熱效率。如此，在晶片於測試過程中超過測試溫度時，即能對晶片進行快速散熱，以於晶片測試的過程中有效控制晶片之測試溫度，進而可提升晶片測試結果的準確度。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1是依照本發明之一實施例之一種測試夾頭的正面立體示意圖。圖2是依照本發明之一實施例之一種測試夾頭的背面立體示意圖。請同時參考圖1及圖2，本實施例之測試夾頭100適用於一晶片測試流程。測試夾頭100包 括一本體110、一拾取頭120以及一熱管裝置130。拾取頭120設置於本體110上，用以拾取一晶片200。在本實施例中，拾取頭120拾取晶片200的方式包括真空吸附。拾取頭120例如包括至少一吸嘴122及至少一真空管124，且吸嘴122連通真空管124以對晶片200進行吸附。熱管裝置130包括一導熱管132以及一散熱鰭片組134，其中，導熱管132設置於本體110上且導熱管132之一端連接散熱鰭片組134。在本實施例中，本體110包括至少一孔道114及至少一隔熱件116，導熱管132穿過孔道114而連接至散熱鰭片組134。隔熱件116包覆孔道114之內壁且承靠於孔道114與導熱管132之間，以隔絕導熱管132與本體110間之熱傳導。拾取頭120可移動地設置於本體110上，導熱管132適於與拾取頭120接觸。詳細而言，如圖2所示，本體110具有一容置空間112，拾取頭120可移動地嵌合於容置空間112內。

圖3是本發明之一實施例之一種測試夾頭之拾取頭位於初始位置時之局部側面示意圖。圖4是圖3之測試夾頭之拾取頭位於壓固位置時之局部側面示意圖。值得注意的是，為了能更清楚繪示導熱管132與拾取頭120之位置關係，圖3及圖4之本體110以透視的方式繪示，故導熱管132與拾取頭120以虛線的方式繪示。請先參考圖3，當拾取頭120位於一初始位置P1時，拾取頭120與導熱管132間具有一距離D1。請接著參考圖4，拾取頭120在拾取晶片200後，適於將晶片200壓固於一承載板300之一晶片 測試座310上，以進行晶片測試。當拾取頭120將晶片200壓固於晶片測試座310上時，如圖4所示，拾取頭120受晶片200推動而向上移動至一壓固位置P2。此時，拾取頭120與導熱管132接觸。在本實施例中，拾取頭120包括一導熱部126，當拾取頭120移動至壓固位置P2時，導熱部126與導熱管132接觸，以將晶片200之熱能經由導熱部126傳導至導熱管132，再經由導熱管132傳導至散熱鰭片(如圖2所示之散熱鰭片134)。

圖5是本發明之一實施例之一種測試夾頭之局部構件分解示意圖。請參考圖5，測試夾頭100更包括多個彈性件142。彈性件142設置於容置空間112內，且各彈性件142抵靠於本體110及拾取頭120之間。在本實施例中，測試夾頭100更包括一蓋體140，彈性件142設置於蓋體140上，而蓋體140則覆蓋且鎖固於本體110上，使彈性件142抵靠於本體110及拾取頭120之間。如此配置，當拾取頭120位於壓固位置P2時，彈性件142承受一預壓力。當拾取頭120離開壓固位置P2(如圖4所示)時，晶片200不再壓固於晶片測試座310上，而使拾取頭120不再受晶片200壓迫，彈性件142因此釋放其預壓力並將拾取頭120推回至初始位置P1(如圖3所示)，意即，拾取頭120與導熱管132間具有距離D1。

圖6是本發明之一實施例之一種晶片測試方法之流程示意圖。請參考圖6，上述實施例之測試夾頭100適用於一種晶片測試方法，此種晶片測試方法包括下列步驟：首 先，執行步驟S110，提供一晶片。接著，執行步驟S120，分別加熱晶片及測試夾頭至一測試溫度。在本實施例中，測試溫度例如為90℃。此外，本實施例之測試夾頭可沿用前實施例所述之測試夾頭100，因此，其詳細之結構特徵於此將不再贅述。測試夾頭如圖1及圖2所示包括一拾取頭120及一熱管裝置130。熱管裝置130包括一導熱管132及一散熱鰭片組134，部份之導熱管132適於與拾取頭120接觸，且導熱管132之一端連接散熱鰭片組134。晶片適於透過導熱管132將熱傳導至散熱鰭片組134，以進行散熱。

接著，執行步驟S130，以測試夾頭之拾取頭拾取晶片，並將晶片壓固於一承載板之一晶片測試座上。在本實施例中，如圖1及圖2所示，拾取頭120係利用例如吸嘴122等裝置，以真空吸附的方式拾取晶片。測試夾頭100更包括一本體110，拾取頭120可移動地設置於本體110上。當拾取頭120拾取晶片時，拾取頭120位於如圖3所示之初始位置P1，此時拾取頭120與導熱管132間具有距離D1，且導熱管132與本體110間具有隔熱件116，因此，當拾取頭120拾取晶片時，導熱管132無法與本體110及拾取頭120進行熱傳導。換句話說，晶片的熱能雖可傳導至拾取頭120，但無法傳導至導熱管132進行散熱。

承上述，將晶片壓固於承載板之晶片測試座上後，即可執行步驟S130，對晶片進行測試。此時，如圖4所示，拾取頭120受晶片200推動而由初始位置P1向上移動至 壓固位置P2，此時拾取頭120與導熱管132接觸，以執行步驟S140，經由測試夾頭100之熱管裝置130對晶片200進行散熱，以維持晶片200之溫度於晶片測試的過程中實質上等於測試溫度。在本實施例中，測試夾頭100亦可於晶片測試的過程中，在晶片溫度低於測試溫度時對晶片進行加熱，如此，配合熱管裝置130對晶片200進行散熱，即可於晶片測試的過程中，將晶片的溫度有效控制在測試溫度上。

承上述，經由測試夾頭100之熱管裝置130對晶片200進行散熱的方式，除了透過上述導熱管132以及散熱鰭片組134之熱傳導對晶片200進行被動散熱外，亦可再透過一主動氣流來源(例如：風扇)對熱管裝置130進行主動散熱，以進一步增加晶片之散熱效率。在本實施例中，散熱鰭片組134可例如位於風扇(未繪示)提供之主動氣流之流動路徑上，使晶片的熱能可經由拾取頭120及導熱管132傳導至散熱鰭片組134，再透過風扇所提供之主動氣流降低散熱鰭片組134的溫度。

綜上所述，本發明將熱管裝置設置於晶片測試之測試夾頭上，其熱管裝置之導熱管適於在晶片測試過程中與晶片拾取頭接觸，以將晶片的熱能傳導至熱管裝置之散熱鰭片組，從而增進晶片之散熱效率。此外，導熱管僅於晶片壓固於晶片測試座上時才與晶片拾取頭接觸，因此測試夾頭在拾取及移動晶片至晶片測試座的過程中，不會對晶片進行散熱而導致晶片的溫度下降。如此，本發明在晶片的 移動過程中可維持其測試溫度，而當晶片於測試過程中超過其測試溫度時，更能對晶片進行快速散熱，以於晶片測試的過程中有效控制晶片之測試溫度，進而提升晶片測試結果的準確度。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧測試夾頭

110‧‧‧本體

112‧‧‧容置空間

114‧‧‧孔道

116‧‧‧隔熱件

120‧‧‧拾取頭

122‧‧‧吸嘴

124‧‧‧真空管

126‧‧‧導熱部

130‧‧‧熱管裝置

132‧‧‧導熱管

134‧‧‧散熱鰭片組

140‧‧‧蓋體

142‧‧‧彈性件

200‧‧‧晶片

300‧‧‧承載板

310‧‧‧晶片測試座

D1‧‧‧距離

P1‧‧‧初始位置

P2‧‧‧壓固位置

S110-S140‧‧‧步驟

圖1是依照本發明之一實施例之一種測試夾頭的正面立體示意圖。

圖2是依照本發明之一實施例之一種測試夾頭的背面立體示意圖。

圖3是本發明之一實施例之一種測試夾頭之拾取頭位於初始位置時之局部側面示意圖。

圖4是圖3之測試夾頭之拾取頭位於壓固位置時之局部側面示意圖。

圖5是本發明之一實施例之一種測試夾頭之局部構件分解示意圖。

圖6是本發明之一實施例之一種晶片測試方法之流程示意圖。

100‧‧‧測試夾頭

110‧‧‧本體

112‧‧‧容置空間

114‧‧‧孔道

116‧‧‧隔熱件

120‧‧‧拾取頭

124‧‧‧真空管

126‧‧‧導熱部

130‧‧‧熱管裝置

132‧‧‧導熱管

134‧‧‧散熱鰭片組

Claims (11)

1. 一種晶片測試方法，包括：提供一晶片；分別加熱該晶片及一測試夾頭至一測試溫度，其中該測試夾頭包括一本體、一拾取頭及一熱管裝置，該拾取頭可移動地設置於該本體上，該熱管裝置包括一導熱管，部份之該導熱管適於與該拾取頭接觸，該晶片適於透過該導熱管進行散熱；以該測試夾頭之該拾取頭拾取該晶片，並將該晶片壓固於一承載板之一晶片測試座上，此時該拾取頭受該晶片推動而向上移動至一壓固位置而與該導熱管接觸；對該晶片進行測試；以及經由該測試夾頭之該熱管裝置對該晶片進行散熱，以維持該晶片之溫度於測試過程中實質上等於該測試溫度，當該拾取頭離開該晶片時，該拾取頭回復至一初始位置，此時該拾取頭與該導熱管間具有一距離。
2. 如申請專利範圍第1項所述之晶片測試方法，其中該熱管裝置更包括一散熱鰭片組，該導熱管之一端連接該散熱鰭片組，該晶片適於透過該導熱管將熱傳導至該散熱鰭片組，以進行散熱。
3. 如申請專利範圍第1項所述之晶片測試方法，其中該拾取頭包括一導熱部，當該拾取頭移動至該壓固位置時，該導熱部與該導熱管接觸，該晶片適於透過該導熱部將熱傳導至該導熱管。
4. 如申請專利範圍第1項所述之晶片測試方法，其中該本體具有一容置空間，該拾取頭可移動地嵌合於該容置空間內，該測試夾頭更包括多個彈性件，設置於該容置空間內，各該彈性件抵靠於該本體及該拾取頭之間。
5. 如申請專利範圍第1項所述之晶片測試方法，其中該拾取頭拾取該晶片的步驟包括真空吸附。
6. 如申請專利範圍第1項所述之晶片測試方法，其中經由該測試夾頭之該熱管裝置對該晶片進行散熱的步驟包括：透過該熱管裝置之熱傳導對該晶片進行被動散熱；以及透過一主動氣流來源對該熱管裝置進行主動散熱。
7. 一種測試夾頭，適用於一晶片測試流程，包括：一本體；一拾取頭，可移動地設置於該本體上，用以拾取一晶片，並將該晶片壓固於一承載板之一晶片測試座上，此時該拾取頭受該晶片推動而向上移動至一壓固位置而與該導熱管接觸，當該拾取頭離開該晶片時，該拾取頭回復至一初始位置，此時該拾取頭與該導熱管間具有一距離；以及一熱管裝置，包括：一導熱管，設置於該本體上，並適於與該拾取頭接觸；以及一散熱鰭片組，該導熱管之一端連接該散熱鰭片組。
8. 如申請專利範圍第7項所述之測試夾頭，其中該拾取頭包括一導熱部，當該拾取頭移動至該壓固位置時，該導熱部與該導熱管接觸。
9. 如申請專利範圍第7項所述之測試夾頭，其中該本體具有一容置空間，該拾取頭可移動地嵌合於該容置空間內，該測試夾頭更包括多個彈性件，設置於該容置空間內，各該彈性件抵靠於該本體及該拾取頭之間。
10. 如申請專利範圍第7項所述之測試夾頭，其中該本體更包括至少一孔道，該導熱管穿過該孔道而連接至該散熱鰭片組。
11. 如申請專利範圍第10項所述之測試夾頭，其中該本體更包括至少一隔熱件，包覆該孔道之內壁且承靠於該孔道與該導熱管之間。