TWI596351B - 用於測試影像感測晶片之測試座 - Google Patents

Description

用於測試影像感測晶片之測試座

本發明有關於一種半導體元件之測試座，更詳而言之，其為一種用於測試影像感測晶片之測試座。

隨著時代的進步，人類對科技產品的需求已越來越高，在產品保持輕薄短小的原則下，功能需求卻只增不減，在對於功能增強但體積縮小的情形下，電子電路已逐漸走向積體化，在製作有著強大功能的晶片時，所需的製作成本也隨之提高，對於這些昂貴的晶片而言，品質管制的要求也必須越來越高。

影像感測晶片，例如互補式金屬氧化層半導體影像感測晶片(CMOS image sensor)或電荷耦合元件(CCD)等，在經過封裝之後，仍須進行最終測試。

隨著數位相機、行動電話、平板電腦、筆記型電腦、車用攝像頭以及各式監視器等大量普及，造就了攝像裝置龐大的需求規模，也逐步地提升影像感測器測試領域的蓬勃發展。

在準備出廠的影像感測晶片中，都一定要經過產品的檢測。傳統方法上，為了測試這些精密的影像感測晶片元件，待測晶片將焊接於測試電路板之上。然而，待測晶片焊接於測試電路板之上，測試完成之後難以取下，易使該待測晶片變成耗材，產生多餘的成本。此外，待測晶片於焊接時，常造成接腳折損，亦造成不必要的浪費。

另一方面，封裝完成的積體電路必須作電性測試，方可確保晶片的品質。以半導體封裝廠來說，由於其生產量大，必須使用能快速測試之晶片測試系統。對於後續下游的電器製造商來說，由於晶片的使用數量相對來說明顯較少，在組裝前仍然必須先作測試以將可能的不良品篩選出來，藉以降低成品或製程中的半成品之不良率，而可降低整體的製造成本。

因此，基於上述需求而開發出一種測試座，可以將待測晶片置於其上，讓測試電路板與其相互連接導通的裝置。此方法可省去將待測晶片焊接於測試電路板上的步驟，節省許多寶貴的時間。同時也可以避免將待測晶片焊接於測試電路板上而造成毀損所產生的損失。

傳統的測試座結構，因施力不均導致測試座之透鏡架產生些微移動而造成光學中心偏移，需要再次重新調整透鏡架。因此，為了改善上述缺點，本發明改進現有的測試座結構，進一步提出一具有產業利用之發明；其將詳述於後。

本發明之目的在於提供一種用於測試影像感測晶片之測試座。

為達上揭以及其他目的，本發明提供一種用於測試影像感測晶片之測試座，包含：一基底；一透鏡架，配置於基底之上，其中一透鏡配置於透鏡架之上；以及一蓋板，用於樞接基底；其中基底與蓋板之上分別設有相互對應卡接之第一卡接部分與第二卡接部分；其中基底與蓋板之上分別設有相互對應的數個第一固定孔與數個第二固定孔，數個固定元件固設於該些第一固定孔與第二固定孔之中。

其中該基底為一工作壓件。其中基底上設有一容置空間使得該透鏡架配置於其中。

其中該些第一固定孔與第二固定孔係為螺孔，該些固定元件係為螺絲。

其中蓋板上設有一開口以使得透鏡穿過該開口，透鏡架上設有一凹槽，使得透鏡配置於透鏡架之該凹槽之上。

上述測試座更包括一擴散片配置於透鏡之上，一固定環用以固定該擴散片。

其中第一卡接部分與第二卡接部分係分別為卡接凹部與卡接凸部。

此些優點及其他優點從以下較佳實施例之敘述及申請專利範圍將使讀者得以清楚了解本發明。

10‧‧‧底座

20‧‧‧浮置板

21‧‧‧定位元件

22‧‧‧彈性元件

30‧‧‧隔熱元件

100‧‧‧測試座

101‧‧‧工作壓件

101a‧‧‧容置空間

101b‧‧‧固定孔(開口)

101c‧‧‧卡接凹部

102‧‧‧透鏡架

103‧‧‧蓋板

103a‧‧‧開口

103b‧‧‧固定孔(開口)

103c‧‧‧卡接凸部

104‧‧‧透鏡

104a‧‧‧可視張角

105‧‧‧固定元件

106‧‧‧擴散片

107‧‧‧固定環

如下所述之對本發明的詳細描述與實施例之示意圖，應使本發明 更被充分地理解；然而，應可理解此僅限於作為理解本發明應用之參考，而非限制本發明於一特定實施例之中。

第一圖係顯示本發明之用於測試影像感測晶片之測試機構之示意圖。

第二圖係顯示本發明之一實施例之用於測試影像感測晶片之測試座之示意圖。

此處本發明將針對發明具體實施例及其觀點加以詳細描述，此類描述為解釋本發明之結構或步驟流程，其係供以說明之用而非用以限制本發明之申請專利範圍。因此，除說明書中之具體實施例與較佳實施例外，本發明亦可廣泛施行於其他不同的實施例中。以下藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，熟悉此技術之人士可藉由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之功效性與其優點。且本發明亦可藉由其他具體實施例加以運用及實施，本說明書所闡述之各項細節亦可基於不同需求而應用，且在不悖離本發明之精神下進行各種不同的修飾或變更。

說明書中所述一實施例指的是一特定被敘述與此實施例有關之特徵、方法或者特性被包含在至少一些實施例中。因此，一實施例或多個實施例之各態樣之實施不一定為相同實施例。此外，本發明有關之特徵、方法或者特性可以適當地結合於一或多個實施例之中。

為了提供正確的影像測試硬體環境，透鏡的光學中心係透過透鏡架之移位控制而得到調整，以確保透鏡的光學中心可以對準影像感測器之影像中心。在本發明之中，當光學中心調整完成，會使用固定元件(例如：螺絲)來固定工作壓件(work press)與蓋板(cover plate)。而當驅動固定元件以接觸並固定工作壓件與蓋板時，透鏡架(lens holder)不會有微小的移動，因而也不會影響光學中心的對準。因此，無須再重新調整透鏡架，以進行光學中心的對準。

如第一圖所示，其顯示本發明之用於測試影像感測晶片之測試機構。測試機構包括一測試座(test socket)100、一底座(test base)10、一浮置板(floating plate)20、定位元件21、彈性元件22與一隔熱元件30，其他元件未顯示於圖中。測試座100之詳細結構請參考第二圖。測試座100配置於浮置板20之上。浮置板20配置於底座10之上。在一實施例之中，測試座100固定於配置於底座10 之上。彈性元件22配置於定位元件21與透鏡架102之間。透過浮置板20的上下移動可以控制或調整透鏡架102的垂直位置(Z軸位置)，而透過。舉例而言，定位元件21包括數個定位螺絲，而彈性元件22包括數個彈簧。定位螺絲21配置於透鏡架102之四周，而彈簧22配置於透鏡架102之至少二側(X軸與Y軸)。利用定位螺絲21的旋轉以壓縮二側的彈簧22，可以控制或調整透鏡架102的水平位置(X軸與Y軸位置)。換言之，透過定位螺絲與彈簧的搭配可以微調透鏡架102之X軸與Y軸的位置，而透過浮置板20的上下移動可以微調透鏡架102之Z軸位置，結果達到三維可微調透鏡架102之目的。

本發明提供一浮置板20配置在工作壓件101與底座10之間垂直地移動。而在定位螺絲21與透鏡架102之間設有彈簧22，該彈簧22配置成施加偏壓(bias)於透鏡架102。透過上述的配置與結構，可以三維微調透鏡架102，以進行光學中心的對準。

隔熱元件30的材料例如為電木。電木係一種塑膠產品，其特性是不吸水、不導電、耐高溫、強度高。電木係利用粉狀的酚醛樹脂加入鋸木屑、石棉或陶土等混合後，在高溫下以模具壓出以製作完成。

如第二圖所示，其顯示本發明之用於測試影像感測晶片之測試座100。測試座100為一定位結構，可以固定於一工作台或底座之上，以利於測試影像感測晶片。換言之，測試座100係用於測試一影像感測晶片，例如互補式金屬氧化層半導體(CMOS)影像感測晶片或電荷耦合元件(CCD)。影像感測晶片具有一感光區域，感光區域面向一光源所發出的光線。感光區域主要由畫素陣列構成，畫素陣列面向光源處可覆蓋一微透鏡(micro lens)使得光線可以照射到畫素陣列之每一畫素。微透鏡具有一定的透光度，其材質可為矽、石英、玻璃、高分子透光材料及其他光學材料等其中之一或其組合。測試座100設有一基底101、一透鏡架102與一蓋板103，其中基底為一工作壓件101，蓋板103用於樞接工作壓件101。工作壓件101上設有一容置空間101a，例如凹槽，以提供一空間使得透鏡架102得以配置於其中。凹槽101a的形狀可以為矩形。相對應凹槽101a的形狀，透鏡架102的形狀亦可為矩形。凹槽101a的尺寸略大於透鏡架102的尺寸。例如，凹槽101a的長度與寬度分別略大於透鏡架102的長度與寬度。在另一實施例中，當凹槽101a的形狀為圓形，透鏡架102的形狀可為圓形，且凹槽101a的圓周長度略大於透鏡架102的圓周長度。舉例而言，工作壓 件101之尺寸大小約略等於蓋板103之尺寸大小。上述工作壓件101與蓋板103上設有相互對應卡接的卡接部分，例如設於其兩側之上。舉例而言，工作壓件101的兩側之上設有卡接凹部101c，而蓋板103的兩側之下設有卡接凸部103c，利用位於上方的蓋板103上之卡接凸部103c對應(準)卡接位於下方的工作壓件101上之卡接凹部101c，以達到蓋板103樞接工作壓件101之目的。

此外，工作壓件101上設有數個固定孔(開口)101b，而蓋板103上設有數個固定孔(開口)103b。舉例而言，工作壓件101上之固定孔101b的數目為4個，而蓋板103上之固定孔103b的數目亦為4個。例如，固定孔101b的位置係分別配置於矩形工作壓件101之4個角落，而固定孔103b亦分別配置於矩形蓋板103之4個角落。當位於上方的蓋板103上之4個固定孔103b對應(準)位於下方的工作壓件101上之4個固定孔101b之後，4個固定元件(例如：螺絲)105隨即固定工作壓件101上之固定孔101b與蓋板103上之固定孔103b，以達到蓋板103固定於工作壓件101之上的目的。固定孔101b與固定孔103b係為螺孔。其固定方法例如為旋轉4個螺絲105以固定工作壓件101上之4個螺孔101b與蓋板103上之4個螺孔103b。

螺絲105的材料包括白鐵，或者是耐性、剛性足夠的材料。

在一實施例之中，蓋板103包含防漏光、防光折射或散射、防導電之結構設計或材料，例如為經由一陽極處理之鋁金屬板，或者為耐高溫的塑膠件。

在一實施例中，蓋板103上設有一開口103a，以提供一空間使得透鏡104穿過該開口103a。換言之，蓋板103之開口103a的尺寸大於透鏡104的尺寸，使透鏡104得以穿過開口103a。開口103a的形狀可以為矩形、圓形或其他形狀。在本實施例之中，開口103a的形狀為圓形，而透鏡架102的形狀為矩形。在一實施例之中，開口103a的尺寸大於透鏡架102的尺寸，使透鏡架102亦得以容納於其中。此外，透鏡架102上亦設有一凹槽，以提供一空間使得透鏡104配置於透鏡架102之凹槽之上。換言之，透鏡架102上之開口或凹槽的尺寸大於透鏡104的尺寸，使透鏡104得以穿過開口或配置於凹槽之上。開口或凹槽的形狀可以為矩形、圓形或其他形狀。

在一實施例之中，透鏡104的可視張角104a可以達到130度。

此外，測試座100亦設有一擴散片(diffuser)106，配置於透鏡104 之上。光藉由擴散片106可以擴散及散射光。擴散片106可以讓通過的光線降低亮度。舉例而言，擴散片106可以藉由擠壓聚苯乙烯(polystyrene,PS)或聚碳酸酯(polycarbonate,PC)所製成。擴散片106之材料包括工程塑膠。另外，具有與擴散片材質不同折射率的空隙或擴散劑分布於光擴散片內。擴散片106內部之空隙或擴散劑折射或反射進入擴散片的光。特別是，當足夠數量之空隙或擴散劑呈現於擴散片106內時，進入擴散片106的光在其內部折射或反射足夠次數後散射。所以，當進入擴散片106的光離開擴散片時，光的強度是一致且其發散角度增加。然而，部分進入擴散片106的光在藉由擴散片內部的空隙或擴散劑折射或反射後被吸收。所以，當光通過擴散片106時會發生光損耗，亦即會產生光衰減。

在一實施例中，蓋板103之開口103a的尺寸大於擴散片106的尺寸，使擴散片106得以穿過開口103a。在本實施例之中，擴散片106的形狀為圓形。在一實施例之中，擴散片106穿過蓋板103之開口103a以配置於透鏡104之上表面之上、或其上方。

此外，測試座100亦設有一固定環(ring)107，用以固定擴散片106。舉例而言，固定環107設有一開口得以容納擴散片106，並且壓住、固定該擴散片106，以避免擴散片106上下移動。

如上所述，在本發明之中，提出一。透鏡架102之x軸(水平軸)、y軸(垂直軸)位置的調整完成之後，可以獲得更佳的對準光學中心。然後，4個螺絲105接觸並驅動以將蓋板103固定於工作壓件101之上，而在螺絲105驅動期間，蓋板103不會移動。亦即，當螺絲105將蓋板103固定於工作壓件101的過程中，由於位於上方的蓋板103上之卡接凸部103c已對應(準)卡接位於下方的工作壓件101上之卡接凹部101c，所以在螺絲105固定的旋轉過程中，蓋板103不會移動與旋轉，而透鏡架102也不會因為其接觸蓋板103而有所移動。亦即，在固定操作的過程之中，透鏡架102也不會有微小的移動或旋轉。相對地，配置於透鏡架102之上的透鏡104也不會移動。因此，本發明可以克服習知技術之測試座的組裝過程中，透鏡架的移動所造成的透鏡中心與影像中心之間誤對準的問題。換言之，本發明之測試座，無須多次的機械重新調整以對準光學中心，是一個穩定、不費時而有效率的設計。

本發明可以有效地解決機械重新調整問題，並獲得更好的測試硬 體調整的效率。

本發明提供一個蓋板用以樞接與固定工作壓件。從操作的觀點而言，當驅動螺絲以固定蓋板於工作壓件上時，蓋板不會旋轉。並且，當蓋板固定於工作壓件之後，蓋板會接觸透鏡架。基於本發明之設計理念，在元件的固定操作過程中，透鏡架不會有微小的移動。所以，本發明之測試座之設計可以達到改善效率和穩定性之目的。

根據上述，本發明具有底下之優點：一、新的測試座設計概念提供了一個穩定的測試環境；二、測試環境的穩定度得到提升；三、測試硬體之調整效率得到提升。

上述敘述係為本發明之較佳實施例。此領域之技藝者應得以領會其係用以說明本發明而非用以限定本發明所主張之專利權利範圍。其專利保護範圍當視後附之申請專利範圍及其等同領域而定。凡熟悉此領域之技藝者，在不脫離本專利精神或範圍內，所作之更動或潤飾，均屬於本發明所揭示精神下所完成之等效改變或設計，且應包含在下述之申請專利範圍內。

100‧‧‧測試座

101‧‧‧工作壓件

101a‧‧‧容置空間

101b‧‧‧固定孔(開口)

101c‧‧‧卡接凹部

102‧‧‧透鏡架

103‧‧‧蓋板

103a‧‧‧開口

103b‧‧‧固定孔(開口)

103c‧‧‧卡接凸部

104‧‧‧透鏡

104a‧‧‧可視張角

105‧‧‧固定元件

106‧‧‧擴散片

107‧‧‧固定環

Claims (10)

1. 一種用於測試影像感測晶片之測試座，包含：一基底；一透鏡架，配置於該基底之上，其中一透鏡配置於該透鏡架之上；複數個定位元件，用以耦合該透鏡架與該基底；複數個彈性元件，相應的配置於該複數個定位元件與該透鏡架之間，用以調整該透鏡架中心相對於該基底中心之位置；以及一蓋板，用於樞接該基底；其中該基底與該蓋板之上分別設有相互對應卡接之第一卡接部分與第二卡接部分；其中該基底與該蓋板之上分別設有相互對應的數個第一固定孔與數個第二固定孔，數個固定元件固設於該些第一固定孔與第二固定孔之中。
2. 如請求項第1項所述之用於測試影像感測晶片之測試座，其中該基底為一工作壓件。
3. 如請求項第1或2項所述之用於測試影像感測晶片之測試座，其中該基底上設有一容置空間使得該透鏡架配置於其中。
4. 如請求項第1或2項所述之用於測試影像感測晶片之測試座，其中該些第一固定孔與第二固定孔係為螺孔。
5. 如請求項第4項所述之用於測試影像感測晶片之測試座，其中該些固定元件係為螺絲。
6. 如請求項第1或2項所述之用於測試影像感測晶片之測試座，其中該蓋板上設有一開口以使得該透鏡穿過該開口。
7. 如請求項第1或2項所述之用於測試影像感測晶片之測試座，其中該透鏡架上設有一凹槽，使得該透鏡配置於該透鏡架之該凹槽之上。
8. 如請求項第1或2項所述之用於測試影像感測晶片之測試座，更包括一擴散片配置於該透鏡之上。
9. 如請求項第8項所述之用於測試影像感測晶片之測試座，更包括一固定環用以固定該擴散片。
10. 如請求項第1或2項所述之用於測試影像感測晶片之測試座，其中該第一卡接部分與第二卡接部分係分別為卡接凹部與卡接凸部。