TWI726740B

TWI726740B - 一種晶片測試頭

Info

Publication number: TWI726740B
Application number: TW109119215A
Authority: TW
Inventors: 闕石男; 戴世豐
Original assignee: 四方自動化機械股份有限公司
Priority date: 2020-06-08
Filing date: 2020-06-08
Publication date: 2021-05-01
Also published as: TW202146901A

Abstract

一種晶片測試頭，包括：一座體，內部設有一光通道及一氣道，底部設有一接觸墊，氣道連通光通道能產生負壓吸力，接觸墊具有一窗口，窗口為光通道出口；一光源，設置於座體內，面對光通道投射光線至窗口；藉此座體以接觸墊與晶片接觸，達到能取放晶片、施壓及在測試時提供光線予晶片的目的。

Description

一種晶片測試頭

本發明有關晶片測試的技術領域，尤其一種用於高速影像感測晶片測試時所使用的取放加壓機構。

現今數位影像技術不斷創新、變化，數位相機與行動電話等的數位攝像載體皆朝小型化發展，為達到此要求，光學系統的影像感測晶片不外乎採用感光耦合元件(Charge Coupled Device；CCD)或互補性氧化金屬半導體(Complementary Metal-Oxide Semiconductor Sensor；CMOS Sensor)兩種。但隨著科技技術不斷地精進，百倍變焦、億萬畫素，還可拍攝8K影片的要求，就必須仰賴COMS高速度影感測晶片才能達成。

一般高速影像感測晶片出廠前，須經一連串測試，測試過程必須提供光源，讓感光區獲得所需的光線種類及強度，以進行相關的測試。一般此類晶片的移載動作皆必須使用取放及加壓兩組機構才能達成，其中取放機構，負責吸取晶片移動後再放置於測試針座；加壓機構內部須設有一光源，用以施壓晶片確保與測試針座電性接觸，且同步提供光源於晶片進行測試。但此方式的缺點為：1.不僅需取放及加壓兩組機構，還需帶動機構移動的兩組移載機構等，此讓機構過於複雜且造價高；2.作業時間過長，過程中包括晶片移入測試針座、取放機構退出、加壓機構移入加壓並提供光源測試、加壓機構退出。就測試成本而言，作業時間加長，測試量就降低。而結構複雜設備製造成本也高。因此本發明人思考改善之方法，設計了此一組晶片測試頭。

本發明之主要目的係提供一種晶片測試頭，主要讓晶片測試頭同時具有吸取、加壓及供給光源等功能，因此晶片在每次移載至測試針座後，接著就同步提供光源及進行加壓接觸測試，藉此減少作業時間，提升測試效率也增加測試量，增加廠商獲利。

為達上述之目的，本發明為一種晶片測試頭，包括：一座體，內部設有一光通道及一氣道，底部設有一接觸墊，氣道連通光通道能產生負壓吸力，接觸墊具有一窗口，窗口為光通道出口，同時也是對晶片產生負壓吸力之吸氣口；一光源，設置於座體內，面對光通道投射光線至窗口；藉此座體以接觸墊與待測晶片接觸，達到能取放待測晶片、施壓及在測試時提供光線予待測晶片的目的。

在本發明的較佳實施例中，接觸墊外壁具有多個定位凸點，多個定位凸點中間為窗口所在位置，多個定位凸點對應待測晶片輪廓。

在本發明的較佳實施例中，座體是由第一機體、第二機體、第三機體及第四機體依序串接固定在一起。

在本發明的較佳實施例中，光通道貫穿設置於第一機構、第二機體及第三機構，氣道是連通分佈於第二機體、第三機體及第四機體。

在本發明的較佳實施例中，氣道是在第二機體處與光通道相連通。

在本發明的較佳實施例中，第二機體面對第三機體外壁嵌設有一均光板，均光板位於光通道的路徑中。

在本發明的較佳實施例中，光源為具有發光二極體之電路板，電路板固定於第三機體且將光通道封閉，發光二極體面對光通道且能投射光線至窗口

在本發明的較佳實施例中，第二機體與第三機體外壁設有兩組對稱的快拆組件，藉此便於更換均光板。

綜合以上所述，本發明為一種晶片測試頭，具有下列幾項優點：1.習用方式原本需要兩個機構，依序將晶片移入測試針座、取放機構退出、加壓機構移入加壓提供光源測試、加壓機構退出等流程，本發明則簡化為單一流程，直接移入、加壓、照明測試，如此能減化作業時間，提升測試效率，增加測試量，也增加獲利；2.構件簡化，對機台內的機構配置也更為容易，此也能節省設備製造成本；3.對現今待測晶片為高速影像感測晶片的測試作業中，此機構更能滿足所需的測試效率。

1:座體

11:光通道

12:氣道

121:氣源出入口

13:接觸墊

131:窗口

132:定位凸點

14:均光板

15:第一機體

16:第二機體

161:凹槽

17:第三機體

18:第四機體

19:快拆組件

191:扣件

192:鈎件

2:光源

21:電路板

22:發光二極體

23:輔助板

3:待測晶片

4:針測座

圖1為本發明之立體圖。

圖2為圖1之AA面剖面示意圖。

圖3為本發明之分解圖(一)。

圖4為本發明之分解過(二)。

圖5為本發明實際運作之示意圖。

下面將結合具體實施例和附圖，對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述。需要說明的是，當元件被稱為「安裝於或固定於」另一個元件，意指它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是「連接」另一個元件，意指它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。在所示出的實施例中，方向表示上、下、左、右、前和後等是相對的，用於解釋本案中不同部件的結構和運動是相對的。當部件處於圖中所示的位置時，這些表示是恰當的。但是，如果元件位置的說明發生變化，那麼認為這些表示也將相應地發生變化。

除非另有定義，本文所使用的所有技術和科學術語與屬於本發明技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中所使用的術語只是為了描述具體實施例的目的，不是旨在限制本發明。本文所使用的術語「和/或」包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。

如圖1及圖2所示，分別為本發明晶片測試頭的立體圖及結構剖面示意圖。本發明晶片測試頭包括一座體1及設置於內部的光源2。

座體1負責取放一待測晶片3及在測試時加壓。座體1內部設有一光通道11及一氣道12。氣道12連通光通道11，能與外部的供氣設備連接，適時使氣道12與光通道11產生負壓吸力。座體1底部設有一接觸墊13，接觸墊13具有一窗口131，窗口131也是光通道11出口。本發明由接觸墊13負責與待測晶片3接觸及施壓，並在接觸時相互密合，以利後續氣道12抽氣時能產生負壓，藉此吸附待測晶片3。光源2設置於座體1內，為具有發光二極體22之電路板21。光源2是由外部供給運作時所需之的電力。光源2面對光通道11能投射光線至窗口131，讓作為待測晶片3之高速影像感測片在測試獲得需之光源。本發明之設計是讓單一座體1就能達到待測晶片3的取放、加壓及提供光源的目的，藉此縮短測試所需時間，提升測試效率，滿足此類高速影像感測晶片的測試需求。

再者，本發明為了組裝及使用上的方便性，本發明將座體1設計為多組構件，以利組裝及使用上的方便性，接著各構件設計的目的及結構作一詳細的說明：如圖3及圖4所示，在本實施例中座體1是由第一機體15、第二機體16、第三機體17及第四機體18依序串接固定在一起。為了防止對接時位置不會發生錯誤，第一機體15、第二機體16及第三機體17於對合的外壁具有不同尺寸第一定位孔51及第二定位孔52，第一定位孔51孔徑大於第二定位孔52。同理於第二機體16、第三機體17及第四機體18於相配合的外壁設有相對尺寸的第一定位梢61及第二定位梢62，第一定位梢61尺寸大於第二定位梢62，組裝時該第一定位梢61位於該第一定位孔51內，第二定位梢62是位於第二定位孔52內。確保各構件的相對位置，且不會安裝錯誤。

光通道11係貫穿設置於該第一機構15、第二機體16及第三機構17。其中第二機體16於面對第三機體17的壁面具有一凹槽161。凹槽161供放置一可更換的均光板14。均光板14位於光通道11的路徑中，用以讓通過之光線強度勻均。在組裝後，第一機體15與第二機體16是鎖固定在一起，第三機體17與第四機體18鎖固在一側。第二機體16與第三機體17外壁設有兩個對稱配置的快拆組件19。快拆組件19僅為本發明其中一實施例，並不限制僅能使用此種方式。快拆組件19包括：一扣件191，設置於第三機體17；一鈎件192，設置於第二機體16。此目的為了因應需求，讓第二機體16與第三機體17能快速分離，以依測試需求更換不同的均光板14。

光源2由一電路板21及設置於其上的發光二極體22所構成。電路板22也可由一輔助板23鎖固於第三機體17的側壁，並封閉光通道11。其中發光二極體22位置面對光通道11，由發光二極體22產生光線經光通道11投射光線至窗口131。其中輔助板23也有助於讓電路板21密封光通道11。

氣道12連通分佈於第二機體16、第三機體17及第四機體18。氣道12是在第二機體16以徑向連接光通道11。在本實施例中是於該第四機體18設有氣源出入口121。氣源出入口121為氣道12的供氣口，但不限一定要設置於該處。另外氣道12的形成方式是由不同方向鑽1~2個孔、再將孔局部以螺絲122封閉，達到改變氣道12方向的目的。另外第二機體16、第三機體17於氣道12所在位置的外壁皆設有封密環123，以利各機體相互對接時達到良好的封密效果。

接觸墊13是設置於第一機體15處，用以與待測晶片3接觸。第一機體15於接觸墊13所在處的凸出形狀是對應於所配合的針測座。接觸墊13材質可為工程橡塑，具有適當硬度，與待測晶片3接觸時能確保密封，但又不會刮傷表面。另外接觸墊13外壁具有多個定位凸點132。多個定位凸點132中間為窗口131所在位置，多個定位凸點132對應於待測晶片3輪廓，且待測晶片3須尺寸大於窗口131，此目的讓待測晶片3更容易被吸附且不會任意移動。

如圖5所示，如此結構在運作時，座體1先移動至待測晶片3的儲放處，在座體1下降時由接觸墊13與待測晶片3接觸，接著讓氣道12產生負壓，此時所連通之光通道11也產生負壓，讓待測晶片3被吸附於接觸墊13的窗口131外。之後座體1受其他機構帶動移動一試測針座4處。座體1下降，使得待測晶片3被放置於測試針座4上，並進一步下壓使待測晶片3底部之電性接點與測試針座4上的探針接觸，此時座體1內的光源2產生光線，經窗口131投射至待測晶片3頂部之感光區，即可進行相關測試。測試後，座體1依測試結果將待測晶片3移動良品或不良品的儲存區，到達定位後，氣道12則會由外部小量供氣，以利待測晶片3脫離接觸墊13順利放置於儲放區內。

綜合以上所述，本發明晶片測試頭是在座體1設置了光通道11及氣道12，利用氣道12與光通道11相連通，使光通道11除了供光源2照射光線外，也能適時產生負壓而於接觸墊13處吸取待測晶片3，藉此本發明單一座體1就滿足待測晶片3之取放、加壓及提供光源的需求，能縮短測試作業時間，提升測試效率且能增加獲利，而機構簡化能降低成本，符合專利之申請要件。

以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施例之範圍。即凡依本發明申請專利範圍所作的均等變化及修飾，皆為本發明之專利範圍所涵蓋。