TWI617813B - 檢測設備 - Google Patents

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林偉勝
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Abstract

一種檢測設備，係藉由供氣裝置提供氣體至用以承載待測電子元件之承載裝置以進行降溫，取代習知環境氣溫進行降溫之方式，以達到更好的降溫效果。

Description

檢測設備
本發明係關於一種電子設備，特別是關於一種用於檢測作業之檢測設備。
一般而言，半導體裝置係於一半導體基底(如晶圓)上進行製作，以於製程中之晶圓上製作出複數晶片，接著，藉由晶粒排序製程，於具有複數晶片之整個晶圓上進行電性檢測作業，之後，切割該晶圓以分離各晶片，且該晶片與導線框架進行組裝，藉此得到一半導體裝置(如記憶體裝置)。
於前述電性檢測作業中，通常使用一具有測試器之檢測設備對該晶圓之晶片進行功能及運算測試作業。於該測試器之作用下，經由一探針設備之接觸端子將電力及各種測試信號輸入至晶圓之接觸墊，並經由該晶片之電極之輸出信號至該測試器，以供該測試器進行偵測與分析。當一輸出信號脫離於一允許範圍時，該測試器會對該產生異常輸出信號之晶片進行確認且將其定義成缺陷晶片。
該檢測設備係經常針對各種環境條件與各晶片之各種使用要件下進行檢測作業。舉例來說，如第1圖所示之 檢測設備1，其夾頭(chuck)10下係結合有加熱器(heater)11，且該夾頭10上承載一晶圓9，並依照該晶圓9之晶片需求而決定所要採用之環境條件或使用要件。例如，當晶片進行功能及運算測試所需之溫度係在29℃至31℃之範圍內時，該夾頭10所連接之溫度感應器100的允許測試溫度將設定在29℃至31℃之溫度範圍，若偏離此範圍，該檢測設備1會自動停止，並等待溫度符合需求後才會自動續測。
為了對上述之溫度範圍進行調控，通常係藉由該檢測設備1之控制器110接收該溫度感應器100之信號而控制該加熱器11供熱至該夾頭10以提升該夾頭10之溫度、或利用環境氣溫進行降溫(即該夾頭10靜置等待冷卻)。
惟，習知檢測設備1中，該溫度感應器100之感應週期約每8秒確認一次該夾頭10之溫度，故對於高功率晶片之檢測，若該檢測設備1僅以環境氣溫進行降溫時，則會一直發生間斷地量測(亦即測測停停)，而無法從頭測到尾，因而容易造成該晶圓9之品質異常。
因此，如何克服上述習知技術中之問題，實已成目前亟欲解決的課題。
鑑於上述習知技術之缺失，本發明遂提供一種檢測設備，係包括：承載裝置，係用以承載待檢測之電子元件；以及供氣裝置，係佈設於該承載裝置之周圍。
前述之檢測設備中，該承載裝置係連接感應器，以檢 測該承載裝置之狀態。
前述之檢測設備中，復包括供熱裝置，係連接該承載裝置。例如，該供熱裝置係連接控制器，以判斷是否供熱至該承載裝置。
前述之檢測設備中，該供氣裝置係包含有第一作用單元及/或第二作用單元，該第一作用單元係為供風器，且該第二作用單元係為抽風器。例如，該供風器包含有過濾部，係用以分離冷空氣與熱空氣並將該冷空氣朝該承載裝置傳送，進一步地，該供風器復包含有連通該過濾部之調整部，係用以減緩來自該過濾部之冷空氣之風速並將該冷空氣傳送至該承載裝置。該抽風器係例如為風扇。
前述之檢測設備中，復包括殼體，係容置該承載裝置、供熱裝置與供氣裝置。
前述之檢測設備中，該供氣裝置係包含有複數作用單元，且各該作用單元係佈設於該承載裝置之不同側或同一側。
由上可知，本發明之檢測設備，主要藉由將該供氣裝置佈設於該承載裝置之周圍，以供應氣體至該承載裝置，故相較於習知技術，本發明之檢測設備利用氣流將晶圓的熱能帶走以達到降溫之效果，因而對於晶片之檢測，能避免測測停停的問題，進而避免該晶圓之品質異常。
1‧‧‧檢測設備
10‧‧‧夾頭
100‧‧‧溫度感應器
11‧‧‧加熱器
110,210‧‧‧控制器
2,4‧‧‧檢測設備
20‧‧‧承載裝置
20a‧‧‧第一表面
20b‧‧‧第二表面
20c‧‧‧第一側
20d‧‧‧第二側
200‧‧‧感應器
21‧‧‧供熱裝置
22‧‧‧供氣裝置
22a‧‧‧供風器
220‧‧‧過濾部
221‧‧‧調整部
22b‧‧‧抽風器
23‧‧‧殼體
3‧‧‧電子元件
40a,40b‧‧‧管路
9‧‧‧晶圓
F,S‧‧‧箭頭方向
h‧‧‧熱空氣
c‧‧‧冷空氣
第1圖為習知檢測設備之局部側面示意圖；第2圖為本發明之檢測設備之側面示意圖； 第3圖係為第2圖之感應器與控制器之運作設定之方塊示意圖；以及第4圖為第2圖之另一實施例之側面示意圖。
以下藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，熟悉此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之其他優點及功效。
須知，本說明書所附圖式所繪示之結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示之內容，以供熟悉此技藝之人士之瞭解與閱讀，並非用以限定本發明可實施之限定條件，故不具技術上之實質意義，任何結構之修飾、比例關係之改變或大小之調整，在不影響本發明所能產生之功效及所能達成之目的下，均應仍落在本發明所揭示之技術內容得能涵蓋之範圍內。同時，本說明書中所引用之如「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」、「第一」、「第二」及「一」等之用語，亦僅為便於敘述之明瞭，而非用以限定本發明可實施之範圍，其相對關係之改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本發明可實施之範疇。
第2圖係為本發明之檢測設備2之側面示意圖。如第2圖所示，所述之檢測設備2係包括：一承載裝置20、一連接該承載裝置20之供熱裝置21、以及一對應佈設於該承載裝置20周圍的供氣裝置22。
所述之承載裝置20係連接一感應器200，以檢測該承載裝置20之環境狀態是否符合承載於其上之電子元件3 之環境條件。
於本實施例中，該承載裝置20係為夾具(chuck)結構，其具有相對之第一表面20a(圖中之上表面)與第二表面20b(圖中之下表面)，且該第一表面20a用以承載該電子元件3，而該第二表面20b係用以熱連接該供熱裝置21。
再者，該承載裝置20係具有鄰接該第一表面20a與第二表面20b之側面，且該側面係區分成相對之第一側20c(圖中之左側)與第二側20d(圖中之右側)及前側(圖正面)與後側(圖未示)。
又，該感應器200係為溫度感應類型，其可內建於該承載裝置20中或外接該承載裝置20，以檢測該承載裝置20之環境溫度或該電子元件3所需之檢測溫度。應可理解地，該感應器200係可依需求為其它感應類型，如濕度，並不限於上述。
另外，該電子元件3係為封裝件、主動元件、被動元件或其三者組合等，其中，該封裝件係例如為晶圓級晶片尺寸封裝(Wafer Level Chip Scale Package，簡稱WLCSP)、晶片直接貼附封裝(Direct Chip Attached，簡稱DCA)、多晶片模組封裝(Multi-Chip Module，簡稱MCM)或三維積體電路(3D IC)晶片堆疊封裝模組等，該主動元件係例如半導體晶圓或晶片，且該被動元件係例如切單或未切單之電阻、電容及電感。
所述之供熱裝置21係連接一控制器210，該控制器210可依據感應器200之檢測溫度以判斷是否供熱至該承載裝 置20。
於本實施例中，該控制器210係可內建於該供熱裝置21中或外接該供熱裝置21，使該控制器210依據該感應器200所檢測之溫度而控制輸出功率(即加熱該承載裝置20或升高該承載裝置20之溫度)。
所述之供氣裝置22係以氣體對流方式佈設於該承載裝置20之第一側20c與第二側20d，以供應對流氣體至該承載裝置20。
於本實施例中，該供氣裝置22係包含一第一作用單元(如供風器22a或入風結構)與一第二作用單元(如抽風器22b或出風結構)，該供風器22a位於該承載裝置之第一側20c，且該抽風器22b位於該第二側20d，以令該供風器22a與該抽風器22b作為對流組合。
具體地，該供風器22a係具有相連通之過濾部(如冷風槍)220與調整部(如爆氣管)221，該過濾部220係用以分離來自環境空間之冷空氣c與熱空氣s並將該冷空氣c傳送至該調整部221，且該調整部221係用以減緩該冷空氣c之風速並將該冷空氣c傳送至該承載裝置20之第一側20c。
再者，該抽風器22b係為風扇，以抽取來自該第一側20c之冷空氣c(如箭頭方向F)，並令該冷空氣c經過該承載裝置20之前側與後側而從該第二側20d離開該承載裝置20(如箭頭方向S)，使已與該承載裝置20進行熱交換之空氣流入該環境空間而形成對流。
以下係一併參考第3圖以清楚說明該檢測設備2之使用方法。
於使用該檢測設備2時，先將欲測物(如電子元件3)設於該承載裝置20之第一表面20a上，若該電子元件3進行功能及運算測試所需之檢測溫度約於29℃至31℃之範圍內，則將該感應器200之允許測試溫度設定於29℃至31℃之溫度範圍。
具體地，如第3圖所示，當該感應器200所檢測之溫度低於29℃時，該控制器210會控制該供熱裝置21輸出功率，以升高該承載裝置20之溫度。當該感應器200所檢測之溫度為29℃至31℃之範圍內(甚至趨近於31℃)時，該控制器210會控制該供熱裝置21降低輸出功率或停止輸出功率，而不會加熱該承載裝置20，亦即該承載裝置20之溫度不會升高，其中，檢測溫度可依不同產品之需求而設立。
再者，當該感應器200所檢測之溫度高於31℃時，該供氣裝置22之供風器22a係提供冷空氣c至該承載裝置20，並利用該抽風器22b進行該冷空氣c之對流，以達到對該承載裝置20降溫之效果，其中，該冷空氣c之溫度會依照不同產品需求作調整，舉例來說，該冷空氣c之溫度係可以恆溫控制於約10℃。
又，於密閉空間或趨近密閉空間之情況下，該供氣裝置22提供之冷空氣c之對流效果更好。具體地，如第2圖所示，所述之檢測設備2可包括一殼體23，係容置該承 載裝置20、供熱裝置21與供氣裝置22，其中，該供風器22a係大致位於該殼體23內，且該抽風器22b架設於該殼體23上並連通該殼體23之內部與外部以將該冷空氣c抽離該殼體23。應可理解地，基於吸收該殼體23內之氣體或該殼體23外之氣體作分離，該供風器22a之過濾部220可佈設於該殼體內、外或架設於該殼體23上。
另外，如第4圖所示之檢測設備4，該第一作用單元(如供風器22a或入風結構)與第二作用單元(如抽風器22b或出風結構)亦可佈設於該承載裝置20之同一側。較佳地，該供風器22a與該抽風器22b可藉由管路40a,40b強制氣流之路徑而得以更有效率地進出該承載裝置20。應可理解地，於其它實施例中，第一作用單元與第二作用單元可同時佈設於該承載裝置20之同一側及不同側；或者，該供氣裝置亦可僅設置一種作用單元(如該供風器22a或該抽風器22b)，仍可於該承載裝置20上產生強制對流氣體。
綜上所述，本發明之檢測設備2,4係藉由將該供氣裝置22之作用單元佈設於該承載裝置20之周圍，以供應氣體(如箭頭方向F,S)至該承載裝置20，故相較於習知技術，本發明之檢測設備2利用氣體進行該電子元件3的熱交換以達到降溫之效果，因而對於該電子元件3之檢測，能避免測測停停的問題，進而避免該電子元件3之品質異常。
上述實施例係用以例示性說明本發明之原理及其功效，而非用於限制本發明。任何熟習此項技藝之人士均可 在不違背本發明之精神及範疇下，對上述實施例進行修改。因此本發明之權利保護範圍，應如後述之申請專利範圍所列。
2‧‧‧檢測設備
20‧‧‧承載裝置
20a‧‧‧第一表面
20b‧‧‧第二表面
20c‧‧‧第一側
20d‧‧‧第二側
200‧‧‧感應器
21‧‧‧供熱裝置
210‧‧‧控制器
22‧‧‧供氣裝置
22a‧‧‧供風器
220‧‧‧過濾部
221‧‧‧調整部
22b‧‧‧抽風器
23‧‧‧殼體
3‧‧‧電子元件
c‧‧‧冷空氣
F,S‧‧‧箭頭方向
h‧‧‧熱空氣

Claims (10)

  1. 一種檢測設備，係包括：承載裝置，係用以承載待檢測之電子元件供熱裝置，係連接且供熱至該承載裝置；以及供氣裝置，係佈設於該承載裝置之周圍。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之檢測設備，復包括連接該承載裝置且用以檢測該承載裝置之狀態之感應器。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之檢測設備，復包括連接該供熱裝置且用以判斷是否供熱至該承載裝置之控制器。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之檢測設備，復包括用以容置該承載裝置、供熱裝置與供氣裝置之殼體。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之檢測設備，其中，該供氣裝置係包含有第一作用單元及/或第二作用單元，該第一作用單元係為供風器，且該第二作用單元係為抽風器。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之檢測設備，其中，該供風器包含有用以分離冷空氣與熱空氣並將該冷空氣朝該承載裝置傳送之過濾部。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之檢測設備，其中，該供風器復包含有連通該過濾部之調整部，用以減緩來自該過濾部之冷空氣之風速並將該冷空氣傳送至該承載裝置。
  8. 如申請專利範圍第5項所述之檢測設備，其中，該抽風器係為風扇。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之檢測設備，其中，該供氣 裝置係包含有複數作用單元，且各該作用單元係佈設於該承載裝置之不同側。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之檢測設備，其中，該供氣裝置係包含有複數作用單元，且各該作用單元係佈設於該承載裝置之同一側。
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