Beschreibung
Testvorrichtung und Messverfahren für elektrische und optische Messungen eines optischen Sensors einer integrierten Schaltung
Die Erfindung betrifft eine Testvorrichtung und ein Verfahren für elektrische und optische Messungen eines optischen Sensors mit einer integrierten Schaltung, wobei die Testvorrich- tung eine Halteeinrichtung für das zu testende Objekt und eine Testeinrichtung aufweist. Die Testeinrichtung verfügt über eine Testleiterplatte mit elektrischen Anschlüssen und über eine Beleuchtungseinrichtung zum Bestrahlen des zu testenden Objektes.
Derartige Testvorrichtungen können zum Testen einzelner Halbleiterbauteile oder zum Testen von, Halbleiterwafern, die Halbleiterchippositionen aufweisen, in denen optische Sensorbereiche vorgesehen sind, eingesetzt werden. Auch beim Testen von einem Nutzen mit mehreren Bauteilpositionen, in denen Sensorbereiche vorgesehen sind, werden die Bauteile in dem Bauteilpositionen mit derartigen Testvorrichtungen auf ihre Brauchbarkeit getestet. Aufgrund dieser Flexibilität sind die Kosten für optische Testsysteme extrem hoch und der Einsatz beim gleichzeitigen Test mehrerer Prüflinge ist aufgrund eines möglichen maximalen Beleuchtungsbereichs beschränkt. Außerdem behindert die gegenwärtig verfügbare Nadelkartentechnologie und die zugehörige Handhabungsausrüstung einen optischen Paralleltest mehrerer Sensoren mit Hilfe optischer Testvorrichtungen, zumal Schatteneffekte der Nadeln die Ergebnisse erheblich verfälschen können.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine preiswerte Testvorrichtung zu schaffen, welche die obigen Nachteile überwindet, preiswerte Lichtquellen einsetzt und eine hohe Präzision und Messgenauigkeit trotz preiswerter Lichtquellen sicherstellt.
Gelöst wird diese Aufgabe mit dem Gegenstand der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Erfindungsgemäß wird eine Testvorrichtung für elektrische und optische Messungen geschaffen, die eine Halteeinrichtung für das zu testende Objekt aufweist. Das zu testende Objekt weist einen optischen Sensor mit einer Schaltung auf. Neben der Halteeinrichtung weist die Testvorrichtung eine optische Testeinrichtung auf, die eine Testleiterplatte mit elektrischen Anschlüssen zu dem zu testenden Objekt auf ihrer Oberseite für elektrische Messungen zur Verfügung stellt. Eine Beleuchtungseinrichtung für optische Messung ist auf der Unterseite der Testleiterplatte vorgesehen. Dazu weist die Testleiterplatte eine Apertur von der Unterseite zu der Oberseite auf. Über diese Apertur wird ein Teststrahl aus Photonen auf den zu testenden Sensor gerichtet. Dazu weist die optische Testeinrichtung eine Beleuchtungseinrichtung mit einer Beleuchtungsquelle auf. Im Randbereich der Apertur ist auf der Unterseite der Testleiterplatte eine Photomessdiode angeordnet, um den Photonenstrahl zu kalibrieren.
Durch eine Kalibrierung des Photonenstrahls bzw. des Photonenstroms von der Beleuchtungsquelle zu dem zu messenden Sen- sor des zu testenden Objektes wird gewährleistet, dass preiswerte Beleuchtungsquellen mit unterschiedlichen Grenzparametern in Bezug auf die maximale Photonenstromdichte, dem unterschiedlichen von der Beleuchtungsquelle ausgehenden Be-
strahlungskegel, und trotz unterschiedlicher Schwellenspannung für den Einschaltzustand der Beleuchtungsquelle ein stabilisierter und normierter Photonenstrahl auf das zu testende Objekt gerichtet werden kann. Die dazu in der Erfindung vorgesehene Photomessdiode auf der Beleuchtungsseite der Testleiterplatte gewährleistet, dass trotz unterschiedlicher Grenzparameter die Beleuchtungsquelle einen konstanten, einstellbaren Photonenstrahl durch die Apertur hindurch auf den zu messenden Sensor liefert.
Vorzugsweise weist die Testvorrichtung einen Regler auf, der den Photonenstrahl der Beleuchtungsquelle unter Rückkopplung der Messwerte der Photomessdiode stabilisierend regelt. Dieser Regler kann als PID- Regler ausgeführt sein, um den Pho- tonenstrahl auf hohem Niveau zu stabilisieren.
Die Beleuchtungseinrichtung kann als Beleuchtungsquelle eine Leuchtdiode aufweisen. Derartige Leuchtdioden können für verschiedene Lichtwellenlängen zur Verfügung gestellt werden, sodass der Frequenzgang des Sensors gemessen werden kann. Als Leuchtdioden können auch Laserdioden eingesetzt werden, um als Beleuchtungsquelle in der Beleuchtungseinrichtung zu dienen. Derartige Laserdioden haben den Vorteil, dass der Bestrahlungskegel zu einem dichten Beleuchtungsstrahl eingeengt ist und somit eine hohe Photonenstromdichte erreicht werden kann. Darüber hinaus kann für die Beleuchtungseinrichtung ein optischer Filtersatz vorgesehen werden, mit dem die Lichtintensität durch neutrale Dichtefilter, sogenannte ND- Filter angepasst werden kann.
Der optische Filtersatz kann durch einen Diffuser ergänzt werden, um die Strahlungsdichte in der Beleuchtungseinrichtung bzw. der Beleuchtungsquelle zu vergleichsmäßigen. Damit
kann eine Gleichförmigkeit für den Standardfall von 2 - 5% und für einen hohen Genauigkeitsgrad kann eine Gleichförmigkeit von 1 - 2% sowie für einen speziellen Gleichförmigkeitsgrad des Photonenstrahl von beinahe 1% erreicht werden. Ein derartiger Filtersatz kann auch in ein Filterrad eingebaut sein, mit dem unterschiedliche Farben, Muster und Ein-/ Ausschaltfunktionen realisiert werden können. Eine Fokustiefe kann darüber hinaus über den Durchmesser der Apertur eingestellt und vorgesehen werden.
Da der Photonenstrahl von Leuchtdioden und Laserdioden von der Temperatur abhängig ist, sieht eine weitere Ausführungsform der Erfindung vor, die Beleuchtungseinrichtung temperaturstabilisiert auszuführen. Eine derartige Temperaturstabi- lisierung der Beleuchtungseinrichtung ist durch Kopplung der für den Haltebereich und die Halteeinrichtung vorgesehenen Temperaturstabilisierung mit dem Bereich der Beleuchtungseinrichtung auf einfache Weise realisierbar. Für eine exakte Empfindlichkeitsmessung der Sensoren in der integrierten Schaltung ist eine temperaturstabilisierte Umgebung erforderlich, die durch Öffnungen von der Oberseite der Testleiterplatte zu der Unterseite der Testleiterplatte auch der Beleuchtungseinrichtung zur Verfügung gestellt werden kann. Die Anzahl und Größe der Öffnungen richtet sich nach der Größe des Gehäuses der Beleuchtungseinrichtung.
Die Beleuchtungseinrichtung kann mehrere Beleuchtungsquellen aufweisen, die verschiebbar in einem gemeinsamen Beleuchtungsgehäuse angeordnet sind und die in ihren Lichtwellenlän- gen variieren, wobei jeweils eine der Beleuchtungsquellen auf die Apertur ausgerichtet ist. Dazu können in der erfindungsgemäßen Vorrichtung drei Dioden mit unterschiedlicher Lichtfrequenz nebeneinander auf einer Grundplatte befestigt wer-
den, wobei diese Grundplatte gegenüber der Position der Apertur in der Testleiterplatte verschiebbar ist, sodass nacheinander die unterschiedlichen Frequenzen, welche von den Leuchtdioden erzeugt werden auf den Sensor einwirken können. Auch in diesem Fall ist es möglich, die Beleuchtungsquellen in einer um eine Achse drehbaren Scheibe einzuordnen, sodass anstelle einer lateralen Verschiebung eine Drehverschiebung anwendbar ist.
Bei Leuchtdioden ist der Ausbreitungswinkel der Beleuchtungsquelle relativ groß und wird in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung durch die Apertur auf einen Winkel kleiner 4° eingeschränkt. Dazu wird lediglich die Öffnung der Apertur entsprechend angepasst. Bei weiterer Einschränkung des Winkels auf einen Winkel kleiner gleich 1° wird die Apertur entsprechend verkleinert.
Je kleiner die Apertur ist, umso kleinere Bereiche eines Sensorbereichs können untersucht werden. Somit ist es möglich mit Hilfe der erfindungsgemäßen Testvorrichtung einen Sensorbereich einer integrierten Schaltung zeilenweise oder spaltenweise abzutasten, wozu die Halteeinrichtung einen entsprechenden Bewegungsmechanismus aufweist, um die Position des zu testenden Objektes gegenüber der Apertur schrittweise oder kontinuierlich zu verändern.
Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Testvorrichtung lassen sich, sowohl Halbleiterwafer mit mehreren Chippositionen, als auch Nutzen mit mehreren zu testenden Halbleiterchips in entspre- chenden Bauteilpositionen, sowie auch einzelne Halbleiterbauteile mit entsprechend zu untersuchenden Sensorbereichen testen. Dazu werden unterschiedliche Haltereinrichtungen vorgesehen, die mit entsprechenden lateralen Antrieben in x/y-
Richtung und/oder mit Drehantrieben ausgestattet sind, um die unterschiedlichen Untersuchungspositionen auf einem Wafer bzw. auf einem Nutzen zu erreichen, um somit ein Scannen eines Sensorbereichs eines einzelnen Halbleiterbauteils zu er- möglichen. Dabei wird durch die Photomessdiode und den Regelkreis in der Beleuchtungseinrichtung der Testeinrichtung ein gleichbleibend hoher kalibrierter Photonenstrahl auf die zu testenden Flächen der Halteeinrichtung gewährleistet.
Um die Beleuchtungseinrichtung und die Photomessdiode vor Streulicht zu schützen, ist die Beleuchtungseinrichtung in einem optisch gekapselten Beleuchtungsgehäuse angeordnet. Das Beleuchtungsgehäuse kann mehrere Beleuchtungseinrichtungen aufweisen. Diese Beleuchtungseinrichtungen sind im Beleuch- tungsgehäuse nebeneinander angeordnet. Die Aperturen dieser Beleuchtungseinrichtungen sind auf mehrere unterschiedliche zu testende optische Sensoren ausgerichtet. Der Abstand der Aperturen ist dabei größer als der Durchmesser des auf der Unterseite der Testleiterplatte sich abbildenden Beleuch- tungskegels der nebeneinander angeordneten Beleuchtungseinrichtungen. Damit ist gewährleistet, dass jede einzelne Apertur lediglich von einer der Beleuchtungsquellen beleuchtet wird. Damit ist es möglich, parallel zu testende Objekte gleichzeitig zu untersuchen und ihre Sensorcharakteristiken zu vergleichen.
Das Anbringen von mehreren Beleuchtungseinrichtungen in einem gemeinsamen optisch abschirmenden Gehäuse auf der Unterseite einer Testleiterplatte hat den Vorteil, dass eine kompakte Testvorrichtung zur Verfügung gestellt werden kann, die keine zusätzlichen externen Lichtquellen benötigt und auch keine großflächigen Lichtquellen verwendet. Vielmehr werden exakt ausgerichtete Photonenstrahlen auf die zu testenden Sensor-
flächen direkt von der Unterseite der Testleiterplatte auf die zu testenden Objekte auf der Oberseite der Testleiterplatte gerichtet.
Damit kann ein zuverlässiges Prüfgerät zur Verfügung gestellt werden, das einerseits Testleiterplatten inklusive Lichtquellen und Testkarten aufweist und andererseits Referenzwafer oder Referenzbauteile umfasst, die für eine normierte Kalibrierung einsetzbar sind. Darüber hinaus kann mit der Testvor- richtung eine Testsoftware der Halbleiterproduktion zur Verfügung gestellt werden, die sowohl Testprogramme, als auch Konfigurationsdateien für die Schnittstelle zwischen Test und Datenverarbeitung zur Verfügung stellt. Als weiteres liefert die erfindungsgemäße Testvorrichtung die Möglichkeit einer unmittelbaren Testergebnisdokumentation, die sowohl eine
Halbleiterwafer- als auch eine Halbleiterbauteilbeschreibung umfasst, als auch eine Normierung der Testeinrichtungen ermöglicht, sowie Anweisungen zum Kalibrieren und Handhaben der Testvorrichtung beschreibt. Gleichzeitig umfasst die erfin- dungsgemäße Testvorrichtung eine Auswerte- und Speichereinheit, mit der die Ergebnisse der Charakterisierung der getesteten Objekte dokumentiert werden.
Mit dieser erfindungsgemäßen Testvorrichtung ist es möglich, eine verbesserte Charakterisierung vorzunehmen, wobei zu jedem funktioneilen Test die maximale und minimale Versorgungsspannung mit der zugehörigen Frequenz ausgegeben wird. Alle Tests sind abhängig von den Testergebnissen. Schließlich werden die Testdaten für weitere statistische Auswertungen ge- sammelt und ausgewertet.
Ein Verfahren zum Testen von elektrischen und optischen Parametern von optischen Sensoren mittels der erfindungsgemäßen
Testvorrichtung weist die nachfolgenden Verfahrensschritte auf. Zunächst wird ein zu testendes Objekt in eine Halteeinrichtung unter Herstellen elektrischer Verbindung zwischen elektrischen Anschlüssen des zu testenden Objektes und der Halteeinrichtung eingebracht. Anschließend wird die Halteeinrichtung mit dem zu testenden Objekt auf die Oberseite einer Testleiterplatte einer Testeinrichtung aufgebracht. Dazu wird der optische Sensor des zu testenden Objektes mittels der Halteeinrichtung auf eine Apertur der optischen Testeinrich- tung ausgerichtet. Ferner werden die elektrischen Anschlüsse der Halteeinrichtung unter elektrischer Verbindung der Halteeinrichtung mit elektrischen Anschlüssen der Oberseite der Testleiterplatte durchgeführt.
Danach erfolgt das Bestrahlen des optischen Sensors mit einem Photonenstrahl und der Messung unter stabilisierender Regelung des Photonenstroms des Photonenstrahls. Es kann sich eine Speicherung und/oder Auswertung der elektrischen und der optischen Parameter des optischen Sensors, sowie der integ- rierten Schaltung anschließen. Mit diesem Verfahren sind die oben erwähnten Vorteile für eine Produktionstestung von Sensoren in integrierten Schaltungen unter erhöhter Präzision möglich.
Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
Figur 1 zeigt eine Prinzipskizze einer Testvorrichtung, gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
Figur 2 zeigt eine Prinzipskizze einer Testvorrichtung, gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,
Figur 3 zeigt eine Prinzipskizze einer Testvorrichtung, gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung,
Figur 4 zeigt eine Prinzipskizze einer Testvorrichtung, ge- maß einer vierten Ausführungsform der Erfindung, und
Figur 5 zeigt eine Prinzipskizze einer Testvorrichtung einer fünften Ausführungsform der Erfindung.
Figur 1 zeigt eine Prinzipskizze einer Testvorrichtung 10, gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Die Testvorrichtung 10 weist zwei Einrichtungen auf, nämlich eine Halteeinrichtung 1 und eine Testeinrichtung 5, die über trennbare elektrische Anschlüsse 27, 29 miteinander elektrisch verbindbar sind.
Die Halteeinrichtung 1 ist an das zu testende Objekt 2 ange- passt, wobei das zu testende Objekt 2 einen optischen Sensor 3 mit integrierter Schaltung 4 aufweist. Die optische Testeinrichtung 5 weist eine Testleiterplatte 6 auf, die eine 0- berseite 7 und eine Unterseite 9 besitzt. Auf der Oberseite 7 sind Testanschlüsse 27 angeordnet, die mit entsprechenden Anschlüssen 29 der Halteeinrichtung 1 verbunden sind, wobei die elektrischen Anschlüsse 29 der Halteeinrichtung 1 über interne Leitungen 31 mit einem Testsockel 32, auf dem sich das zu testende Objekt 2 befindet, verbunden sind. Dabei ist das zu testende Objekt 2 über elektrische Anschlüsse 26 mit den internen Leitungen 31 verbunden. Die Halteeinrichtung 1 mit Testsockel 32 sind in der Ausführungsform gemäß Figur 1 für die Aufnahme eines Halbleiterbauteils 25 mit Sensor 3 und integrierter Schaltung 4 ausgelegt.
Zum reproduzierbaren und zuverlässigen Testen des optischen Sensors 3 des zu testenden Objektes 2 ist auf der Unterseite 9 der Testleiterplatte 6 eine Beleuchtungseinrichtung 8 in einem optisch dichten Beleuchtungsgehäuse 16 angeordnet. Die Testleiterplatte 6 weist eine Apertur 11 für die Beleuchtungseinrichtung 8 auf, durch die ein Photonenstrahl 12 von der Unterseite 9 zu der Oberseite 7 der Testleiterplatte 6 treten kann. Die Halteeinrichtung 1 wird gegenüber der Testeinrichtung 5 derart ausgerichtet, dass die Apertur 11 in der Testleiterplatte 6 und der optische Sensor 3 auf einer gemeinsamen optischen Achse 33 liegen.
Die Beleuchtungseinrichtung 8 weist eine Leuchtdiode 34 als Beleuchtungsquelle 13 auf, von der aus ein Beleuchtungskegel 19 ausgeht, der auf der Unterseite 9 der Testleiterplatte 6 eine kreisförmige Fläche rund um die Apertur 11 ausleuchtet. Innerhalb dieser kreisförmig ausgeleuchteten Fläche des Beleuchtungskegels 19 ist neben der Apertur 11 eine Photomessdiode 14 angeordnet. Diese Photomessdiode 14 liefert über ei- ne elektrische Leitung 37 ein Messsignal an eine Regeleinrichtung 35, die mit einer Versorgungseinrichtung 36 verbunden ist und über die Verbindungsleitung 43 einen geregelten Versorgungsstrom an die Leuchtdiode 34 liefert.
Über diese Photomessdiode 14 in Zusammenwirkung mit der Regeleinrichtung 35 wird der Photonenstrom, der von der Leuchtdiode 34 ausgeht stabilisiert, sodass der Photonenstrahl 12 zuverlässig und reproduzierbar mit stabilisierter Photonendichte auf den optischen Sensors 3 der integrierten Schaltung 4 auftrifft, um mit Hilfe einer Verdrahtung auf der Oberseite 7 der Testleiterplatte 6 eine zuverlässige Messung der Parameter des optischen Sensors 3 zu ermöglichen.
Die Pfeilrichtung A in Figur 1 zeigt den Bereich der Halteeinrichtung 1 an und die Pfeilrichtung B zeigt den Bereich der Testeinrichtung 5 an. Das Beleuchtungsgehäuse 16 ist in dieser ersten Ausführungsform der Erfindung auf der Untersei- te 9 der Testleiterplatte 6 fixiert. Diese erste Ausführungsform der Erfindung mit einer Testvorrichtung 10 ist noch nicht temperaturstabilisiert, sodass die Halteeinrichtung 1 und die Testeinrichtung 5 auf unterschiedlichen Umgebungstemperaturen liegen können. Darüber hinaus besteht die Gefahr, dass sich aufgrund der Beleuchtungsquelle 13 das Beleuchtungsgehäuse 16 aufheizt und sich unterschiedliche Temperaturen für die Beleuchtungseinrichtung 8 und die Halteeinrichtung 1 ergeben, was für die Auswertung der Testergebnisse problematisch sein kann.
Zwischen der Beleuchtungsquelle 13 in Form einer Leuchtdiode 34 ist ein optischer Filtersatz 15 angeordnet. Dieser optische Filtersatz 15 kann einen Diffusor und einen Farbfilter aufweisen, um Photonen mit unterschiedlicher Wellenlänge auf den Sensor 3 einwirken zu lassen. Mit einer derartigen Anordnung kann der optische Frequenzgang des optischen Sensors 3 gemessen werden. Dazu kann der Filtersatz 15 einen Drehfiltersatz aufweisen, wobei die unterschiedlichen Farbfilter, sowie die unterschiedlichen Diffusoren in den Beleuchtungske- gel 19 hineingedreht werden.
Die in dieser Ausführungsform der Erfindung gemäß Figur 1 eingesetzte Leuchtdiode 34 liefert eine Luminiszenzintensität lv = 600 cd. Diese Luminiszenzintensität lv wird in einem Ab- stand d = 30 mm von dem Sensor 3 bereitgestellt. Die Apertur 11 hat in dieser ersten Ausführungsform der Erfindung einen Radius r = 0,5 mm bei einem Beleuchtungswinkel α = 1°. Die räumliche Ausdehnung des Photonenstrahls 12 wird durch den
Winkel α von 1° gegeben und kann je nach Größe des Radiuses r der Apertur 11 einen Winkel von kleiner gleich 4° Grad für eine Gleichförmigkeit von +/- 2% einnehmen, wobei der Intensitätsverlust durch den Filter durch den Faktor k = 0,2 bei 80% liegt. Die maximale Intensität Ev am Sensor 3 des zu testenden Objektes 2 aus einem Sensorbereich 3 und einer integrierten Schaltung 4 ist dann Ev = k * lv/d2 = 133 lx, wobei d der Abstand zwischen dem optischen Sensor 3 und der Leuchtdiode 34 ist.
Figur 2 zeigt eine Prinzipskizze einer Testvorrichtung 20 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Komponenten mit gleichen Funktionen wie in Figur 1 werden mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht extra erörtert.
Während die erste Ausführungsform der Erfindung gemäß Figur 1 noch nicht temperaturstabilisiert ist, zeigt die Figur 2 eine Ausführungsform, bei der, sowohl die Halteeinrichtung 1, als auch die Beleuchtungseinrichtung 8 temperaturstabilisiert sind. Dazu weist die Testleiterplatte 6 Öffnungen 39 auf, die thermisch den temperaturstabilisierten Raum 38, in dem sich die Halteeinrichtung 1 befindet, mit der Beleuchtungseinrichtung 8 auf der Unterseite 9 der Testleiterplatte 6 verbindet. Diese Öffnungen 39 können die Form eines Lochmusters aufweisen, das in der Testleiterplatte 6 rund um die Halteeinrichtung 1 angeordnet ist. Durch diese Öffnungen 39 kann gewährleistet werden, dass bei Temperaturzyklenuntersuchungen zwischen -50 °C und +150 °C, sowohl die Halteeinrichtung 1, als auch die Beleuchtungseinrichtung 8 auf gleicher Testtemperatur liegen.
Zur Kalibrierung der Photomessdiode 14, die entscheidend für eine gleichbleibende Photonenintensität verantwortlich ist, ergibt sich bei dem in Figur 2 gezeigten Aufbau eine Intensität der Referenz- Photomessdiode 14:
wobei dp
D der Abstand zwischen der Leuchtdiode 34 und der Photomessdiode 14 ist und in dieser Ausführungsform der Erfindung 19 mm beträgt. Der Beleuchtungswinkel α
PD = 18° und der Wirkungsgrad k
PD der Photomessdiode ist 0,9. Somit ergibt sich zu messende Intensität der Photomessdiode 14:: E
V,
PD = 299 lx. Daraus folgt der maximale Strom der Photodiode mit I
PD = 835 nA (als Linearfunktion) . Durch die Regelung über die Photomessdiode 14 des Photonenstroms, wird eine Genauigkeit der Strommessung von +/- 60 nA (-9,6 lx @ Sensor) erreicht. Die
Auflösung beträgt +/- 1 nA (ungefähr 0,2 lx @ Sensor) und die I/U- Konversion ergibt sich zu lμA/lV. Die Genauigkeit liegt damit bei +/- 3,5' mV (-0,6 lx @ Sensor) und die Auflösung wäre in diesem Fall +/- 0,25 mV (ungefähr 0,04 lx @ Sensor). Der maximale Strom, der durch die Leuchtdiode 34 fließt, liegt bei ILED = 20 mA. Die Genauigkeit liegt bei +/- 36 μA (- 0,2 lx @ Sensor) und die Auflösung liegt bei +/- 2,5 μA (ungefähr 0,01 lx @ Sensor). Aus diesen Werten ergibt sich eine maximale Fehlerrate der Intensität an dem Sensor (I/U- Kon- version) von 0,8 lx (0,6%).
Damit ist die Stabilität der Beleuchtungseinrichtung 8 durch Einsatz einer rückkoppelnden Photomessdiode 14 erheblich gegenüber bisherigen Testvorrichtungen verbessert. Aufgrund der Miniaturisierung der Beleuchtungseinrichtung mit Hilfe einer Leuchtdiode 34 sowie aufgrund der stabilisierenden Rückkoppelung über eine Photomessdiode 14 können auf einer Testleiter-
platte 6 beliebig viele Testpositionen für zu testende Objekte 2 angeordnet werden.
Figur 3 zeigt eine Prinzipskizze einer Testvorrichtung 30, gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung. Komponenten mit gleichen Funktionen, wie in den vorgehenden Figuren werden mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht extra erörtert.
Der Unterschied zwischen der Ausführungsform gemäß Figur 3 und den vorhergehenden Ausführungsformen gemäß den Figuren 1 und 2 liegt darin, dass in einem gemeinsamen Beleuchtungsgehäuse 16 mehrere, in diesem Falle zwei, Beleuchtungseinrichtungen 8 und 28 angeordnet sind. Diese Beleuchtungseinrich- tungen 8 und 28 weisen Aperturen 11 auf, die in einem Abstand W angeordnet sind, der größer als der Durchmesser w des Beleuchtungskegels 19 ist, der auf die Unterseite 9 der Testleiterplatte 6 projiziert wird. In dem gemeinsamen Beleuchtungsgehäuse 16 sind an jeder Beleuchtungsposition mehrere Beleuchtungsquellen 13, 17 und 18 angeordnet.
In dieser dritten Ausführungsform der Erfindung bilden drei Beleuchtungsquellen 13, 17 und 18 eine Beleuchtungseinrichtung 8, die neben einer drei weiteren Beleuchtungsquellen 13, 17 und 18 aufweisenden Beleuchtungseinrichtung 28 in dem gemeinsamen Beleuchtungsgehäuse 16 angeordnet sind. Die in Figur 3 gezeigte Messanordnung zeigt, dass die mittlere Beleuchtungsquelle 13 der beiden Beleuchtungseinrichtungen 8 und 28 einen Beleuchtungskegel 19 mit einem Photonenstrahl 12 erzeugt, während die Beleuchtungsquellen 17 und 18 nicht eingeschaltet sind. Vor einem Einschalten dieser Beleuchtungsquellen 17 und 18 wird das gemeinsame Beleuchtungsgehäuse 16 auf der Unterseite 9 der Testleiterplatte 6 schrittweise in
Richtung C oder Richtung D verschoben, um ihre optischen Achsen auf die gemeinsamen optischen Achsen 33 von zu testenden Sensoren 3 und 23 und Aperturen 11 auszurichten. Während die Beleuchtungsquellen 13, 17 und 18 ein einem gemeinsamen Be- leuchtungsgehäuse 16 untergebracht sind, befinden sich getrennte Halteeinrichtungen 1 und 21 über den Aperturen 11 der Testleiterplatte 6. Die Sensoren 3 und 23 sind in zu testenden Objekten 2 bzw. 22 angeordnet, welche integrierte Schaltungen 4 bzw. 24 in entsprechenden Halbleiterbauteilen 25 aufweisen.
Figur 4 zeigt eine Prinzipskizze einer Testvorrichtung 40 gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung. Komponenten mit gleichen Funktionen, wie in den vorgehenden Figuren wer- den mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht extra erörtert.
Der Unterschied zwischen der vierten Ausführungsform der Erfindung gemäß Figur 4 und der dritten Ausführungsform der Er- findung gemäß Figur 3 besteht darin, dass der Filtersatz 15 auf der Unterseite 9 der Testleiterplatte 6 für die mehreren Beleuchtungsquellen 13, 17 und 18 fixiert ist und somit unbeweglich bleibt. Somit können auch große Filtersätze eingesetzt werden, die über mehrere Aperturen 11 reichen. Demge- genüber sind die Beleuchtungsquellen 13, 17 und 18 auf einer beweglichen Bodenplatte 41 des gemeinsamen Beleuchtungsgehäuses 16 angeordnet. Diese Bodenplatte 41 kann wiederum in den Pfeilrichtungen C und D zur schrittweisen Positionsänderung der Beleuchtungsquellen 13, 17 und 18 verschoben werden.
Figur 5 zeigt eine Prinzipskizze einer Testvorrichtung 50 einer fünften Ausführungsform der Erfindung. Komponenten mit gleichen Funktionen, wie in den vorgehenden Figuren werden
it gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht extra erörtert .
Der Unterschied zwischen der fünften Ausführungsform der Er- findung gemäß Figur 5 und den vorhergehenden beiden Ausführungsformen gemäß Figuren 3 und 4 liegt darin, dass die Beleuchtungseinrichtungen 8 und 28 mehrere Beleuchtungsquellen 13, 17 und 18 aufweisen und mit dem Filtersatz 15 in dem gemeinsamen Beleuchtungsgehäuse 16 angeordnet sind. Dieses ge- meinsame Beleuchtungsgehäuse 16 ist auf der Unterseite 9 der Testleiterplatte 6 verschieblich befestigt, sodass beim Verschieben der Beleuchtungseinrichtungen 8 und 28, sowohl die Beleuchtungsquellen 13, 17 und 18, als auch die Filtersätze 15 mit dem gemeinsamen Gehäuse 16 verschoben werden können. Demgegenüber ist ein Diffusor 42, der jeder der Beleuchtungseinrichtungen 8 und 28 zugeordnet ist, an der Unterseite 9 der Testleiterplatte 6 unbewegbar fixiert.