CN105074482B - 被测试器件的检查***及其操作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及被测试器件的检查***,其中,载置有被测试器件和二极管的工作台向静态特性测试站和动态特性测试站移动。被测试器件的检查***的操作方法具备:对载置有被测试器件和二极管的工作台进行搬入以及载置的步骤;将被测试器件搬入以及固定于测试站的步骤;将探针二极管与接触的步骤;切换二极管的位置的步骤;对被测试器件进行测定的步骤;将被测试器件从工作台搬出的步骤;以及拣选被测试器件的步骤。
Description
技术领域
本发明的一个侧面以及实施方式涉及被测试器件的检查***。特别是,涉及在IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor:绝缘栅双极晶体管)或者FET(Field effecttransistor:场效应晶体管)这样的裸芯片等的器件特性的检查中,检查静态特性以及动态特性的检查***及其操作方法。
背景技术
以往,已知有一种半导体测试装置,用于依次进行检查半导体模块的电气特性的AC(Alternating Current:交流电)测试、DC(Direct Current:直流电)测试以及热阻测试。专利文献1所记载的半导体测试装置具备:保持单元,其将被测试器件(以下,也称为DUT(Device Under Test))固定于规定的位置;多个测试单元,其向DUT输出测试信号来进行测试;以及连接单元,其使多个测试单元中的一个与被保持单元固定的DUT的规定电极电连接。在该半导体测试装置中,通过将测试单元依次与DUT连接来进行多种测试。
在专利文献1所记载的半导体测试装置中,对通过上述连接单元与DUT连接的测试单元进行切换。因此,在该半导体测试装置中,针对测试单元的连接的结构简单,所以能够减少设备成本。
专利文献1:日本特开2012-78174号公报
在这里,在裸芯片等DUT中,存在诱发器件破损等发生故障的可能性。因此,例如,在面向车载的产品中,原则上对所有裸芯片进行检查。像这样,不仅必须进行多个DUT的检查,还希望更高精度地进行DUT的检查。然而,在专利文献1所记载的半导体测试装置中,DUT的检查的精度并不充分。
例如,在图13中,涉及以往的DUT的检查***,示出了将DUT104载置于工作台102的状态。在该图13的例子中,在设置于测试站的测试电路中内置有测量DUT104的特性的二极管。
然而,在测试电路内置有二极管的情况下,由于二极管配置在远离DUT的位置,所以连接二极管和DUT的布线变长。另外,在测试电路内置有二极管的情况下,在将DUT连接到其他测试电路时需要断开器。像这样,不仅连接二极管和DUT的布线较长,而且由于断开器等部件夹在二极管与DUT之间,所以电感较大。因此,对于DUT的检查的精度存在着改善的余地。
发明内容
本发明的各种侧面是为了解决上述问题而完成的,其目的在于在被测试器件的检查***中,高精度地检查器件特性。
本发明的一个侧面所涉及的被测试器件的检查***具备:二极管,其以与被测试器件并列载置且能够与测试电路连接;工作台,其载置被测试器件以及二极管;以及移动机构,其使工作台向静态特性测试站以及动态特性测试站移动,静态特性测试站具有测定被测试器件的静态特性的第一测试电路,动态特性测试站移动具有测定被测试器件的动态特性的第二测试电路。
根据本发明的一个侧面,将被测试器件与二极管一起载置于工作台,在该状态下工作台向静态特性测试站和动态特性站移动。因此,与以往相比,能够将二极管配置在接近被测试器件的位置,所以能够缩短连接二极管和被测试器件的布线。另外,由于将二极管和被测试器件配置在工作台上,所以即使在将二极管连接到其它的测试电路时,也能够不需要断开器。因此,能够缩短连接二极管和被测试器件的布线,并且由于能够不需要断开器,所以能够减小电感。因此,能够高精度地进行被测试器件的检查。
在一个实施方式中,也可以是具备使二极管相对于工作台升降的升降机构,通过升降机构,二极管能够与第一测试电路以及第二测试电路连接或者分离。像这样,若通过升降机构,二极管能够与第一测试电路以及第二测试电路连接或者分离,则能够容易地进行二极管与第一测试电路以及第二测试电路的连接。另外,若通过升降机构使二极管与第二测试电路连接,则被测试器件经由二极管与第二测试电路连接。因此,由于确保第二测试电路中电流的路径,所以能够测定被测试器件的开关特性。
在一个实施方式中,也可以是载置有被测试器件和二极管的工作台在静态特性测试站中,通过推升二极管以便二极管与设置于第一测试电路的探针相接触,来使二极管与第一测试电路连接。
在一个实施方式中,也可以是载置有被测试器件和二极管的工作台在静态特性测试站中,通过降低二极管以便二极管与设置于第一测试电路的探针相分离,来使二极管与第一测试电路分离。
在一个实施方式中,也可以是在载置有被测试器件和二极管的工作台设置有分离机构,分离机构在静态特性测试站,通过降低二极管以便二极管与探针相分离,来使二极管与第一测试电路分离,分离机构具备:升降机构,其与二极管的载置台的下部连结;以及可挠性线缆,其使二极管和被测试器件电连接。像这样,通过使用使二极管和被测试器件电连接的可挠性线缆,能够柔软地进行二极管的移动。因此,能够简单地进行测试电路的切换。
在一个实施方式中,也可以是在载置有被测试器件和二极管的工作台设有连接分离机构,连接分离机构在静态特性测试站,根据探针与二极管接触还是不接触,来使二极管与第一测试电路连接或者分离,连接分离机构具备:升降机构,其与二极管的载置台的下部连结;以及可挠性线缆,其使二极管和被测试器件电连接。通过具备这样的可挠性线缆,能够简单地进行测试电路的切换。
在一个实施方式中,也可以是载置有被测试器件和二极管的工作台在动态特性测试站,通过降低二极管以便二极管与设置于第二测试电路的探针相分离,来使二极管与第二测试电路分离。通过这样的结构,在动态特性测试站中,也能够简单地进行测试电路的切换。另外,通过降低二极管以便与设置于第二测试电路的探针相分离,被测试器件不会经由二极管与第二测试电路连接。因此,没有朝向第二测试电路的能量退路,而是对被测试器件施加能量。因此,能够测定被测试器件的雪崩特性。
在一个实施方式中,也可以是在动态特性测试站,设置于第二测试电路的探针、探针支架、动态特性测试电路以及动态特性测试单元相互连接。根据这样的结构,能够使动态特性测试站的结构变得简易。
在一个实施方式中,也可以是移动机构使载置有被测试器件和二极管的工作台进一步向传送被测试器件的传送站移动。根据该结构,能够简单并高效地进行被测试器件的传送。
在一个实施方式中,也可以是载置有被测试器件和二极管的工作台依次移动到静态特性测试站、动态特性测试站以及传送站。根据这样的结构,能够高效地对被测试器件进行搬入、检查以及搬出。
在一个实施方式中,也可以是在载置有被测试器件和二极管的工作台设置有吸附固定单元,吸附固定单元使被测试器件吸附固定于工作台。
在一个实施方式中,也可以是在载置有被测试器件和二极管的工作台设有吸附固定单元以及定位单元,探针与被测试器件的电极接触,吸附固定单元使被测试器件吸附固定于工作台,定位单元使用图像处理装置来进行被测试器件的对准。
在一个实施方式中,也可以是在载置有被测试器件和二极管的工作台设有吸附固定单元以及定位单元,探针与被测试器件的电极接触,吸附固定单元具备使被测试器件吸附固定于工作台的吸附孔,定位单元通过绝缘性的引导构件将被测试器件定位在规定位置。
在一个实施方式中,也可以是在载置有被测试器件和二极管的工作台设有定位单元,并且探针与被测试器件的电极接触,定位单元具有固定被测试器件的加工槽。
在一个实施方式中,也可以是移动机构控制载置有被测试器件和二极管的工作台沿着XYZθ方向的移动,使探针与被测试器件的规定电极接触。
在一个实施方式中,也可以在是动态特性测试站中,探针、探针支架、动态特性测试电路以及动态特性测试单元相互连接,探针支架具有层叠有P电极和N电极的平行平板构造。根据这样的结构,由于能够使布线成为最低限度并减少电感,所以能够实现精度较高的检查。
本发明的其他侧面的被测试器件的检查***的操作方法是载置有被测试器件和二极管的工作台向静态特性测试站和动态特性测试站移动的被测试器件的检查***中所使用的检查***的操作方法,具备:对载置有被测试器件和二极管的工作台进行搬入以及载置的步骤;将被测试器件搬入以及固定于测试站的步骤;将探针与二极管接触的步骤;切换二极管的位置的步骤;对被测试器件进行测定的步骤;将被测试器件从工作台搬出的步骤;以及拣选被测试器件的步骤。根据本发明的其他侧面,能够实现精度较高的检查。
在一个实施方式中,也可以是在接触探针的步骤中,被测试器件通过吸附孔吸附固定于工作台,并通过图像处理装置进行对准,从而将探针与被测试器件的电极接触。
根据本发明的各种侧面,能够高精度地检查器件特性。
附图说明
图1是表示实施方式所涉及的裸芯片检查***的直行类型的***结构的框图的例子。
图2是表示实施方式所涉及的裸芯片检查***的旋转类型的***结构的框图的例子。
图3是表示实施方式所涉及的裸芯片检查***的载置有DUT和二极管的工作台的立体图。
图4是表示实施方式所涉及的裸芯片检查***的载置有DUT和二极管的工作台的侧面图。
图5是对实施方式所涉及的裸芯片检查***的二极管的断开机构进行说明的概要图,是表示连接有二极管和探针卡的状态的图。
图6是对实施方式所涉及的裸芯片检查***的二极管的断开机构进行说明的概要图,是表示断开二极管和探针卡的状态的图。
图7是表示实施方式所涉及的裸芯片检查***的静态特性测试站中的结构的概要图。
图8是表示实施方式所涉及的裸芯片检查***的动态特性测试站中的结构的概要图。
图9是表示实施方式所涉及的裸芯片检查***的动态特性测试站中的结构的立体图。
图10是对实施方式所涉及的裸芯片检查***的探针卡进行说明的概要图。
图11是对实施方式所涉及的裸芯片检查***的探针支架进行说明的概要图。
图12是对实施方式所涉及的裸芯片检查***的测定等效电路进行说明的概要图。
图13是表示在以往的裸芯片检查***中将DUT载置于工作台的状态的概要图。
图14是对以往的裸芯片检查***的探针卡进行说明的概要图。
图15是对以往的裸芯片检查***的探针支架进行说明的概要图。
图16是对以往的裸芯片检查***的测定电路进行说明的概要图。
具体实施方式
作为本发明的一个侧面所涉及的被测试器件的检查***的一个例子,在本实施方式中,对裸芯片检查***进行说明。在本实施方式的裸芯片检查***中,载置有DUT和二极管的工作台向静态特性测试站和动态特性测试站移动。
在这里,在本实施方式中,所谓的裸芯片是指保持芯片的状态安装于基板的半导体芯片。另外,在本实施方式中所谓的检查***是指检查DUT的特性的装置整体。并且,在本实施方式中,所谓的“载置有DUT和二极管的工作台”(以下,也称为DDS)是载置有DUT和二极管的工作台,且能够移动。另外,所谓的“对置”意味着如二个物体相互成为彼此面对面的状态。具体而言,例如,是指DUT和二极管若从上方观察则并列载置的状态,但DUT以及二极管的方向并不固定。但是,2个芯片相互配置在附近。并且,如后述那样,DUT和二极管能够成对搬运,但存在检查时以成对的方式使用的情况和不成对的方式使用的情况。而且,DUT、二极管、以及载置有DUT及二极管的工作台的形状、大小以及配置能够根据DUT的种类适当地变更。
所谓的静态特性(DC)测试站是指测定DUT的静态特性以及热阻的站。以下也仅称为静态特性测试站。在静态特性测试中,测定DUT的漏电电流或者导通电压等静态特性。在这里静态特性测试也有被称为DC参数特性测试、或者使用构成静态特性的特性名,例如被称为降伏电压、漏电流、正向电压测试、栅极阈值电压测试等情况。所谓的热阻测试是用于测定DUT的散热特性的测试。
所谓的动态特性(AC)测试站是指测定DUT的动态特性的站。以下也有仅称为动态特性测试站的情况。所谓的动态特性是测定开关动作时的下降时间、或者以内置的高速二极管(FWD:Free Wheeling Diode)的反向恢复时间等为代表的开关特性等,用于保证其品质的测试。动态特性测试也有以用于测定各个动态特性的测试名来称呼的情况。作为该测试名,例如,可列举出开关特性测试、负载短路测试、短路时安全动作区域(SCSOA:ShortCircuit Safe Operation Area)测试、反向偏置安全动作区域(RBSOA:Reverse Bias SafeOperation Area)测试、雪崩测试或者反向恢复特性测试等名字。
所谓的“移动”是指将载置有DUT和二极管的工作台移动到下一个测试站。所谓的“移动机构”表示使载置有DUT和二极管的工作台移动的单元,例如,“移动机构”是通过缸体来移动工作台的装置、或者通过滚珠丝杠机构来移动工作台的装置。其中,“移动机构”只要能够将工作台移动到多个测试站即可,并不对“移动机构”移动工作台的方向、以及“移动机构”移动工作台的单元进行特别限定。作为“移动机构”例如可以使用使工作台旋转移动的旋转类型的移动机构,也可以使用使工作台直行移动的直行类型的移动机构。在这里,在工作台上构成为,二极管配置在DUT的附近,减少电感。或者,也可以为了配合极性以上下颠倒的方式配置二极管。
“能够连接或者分离”是指能够选择载置有DUT以及二极管的工作台和探针卡接触或者不接触(连接或者分离)的状态。
所谓的“与设置于第一测试电路(第二测试电路)的探针接触”是指二极管与探针接触从而形成电气电路。所谓的“推升二极管”是指通过电磁螺线管等,使二极管向上方、换句话说与探针接触的一侧机械式地移动。所谓的“与设置于第一测试电路(第二测试电路)的探针分离”是指二极管不与探针接触从而不形成电气电路。所谓的“降低二极管”是指通过电磁螺线管等,使二极管向下方、换句话说与探针分离的一侧机械式地移动。所谓的“使二极管与第一测试电路(第二测试电路)分离”是指将二极管与各测试电路电断开。所谓的“使二极管与第一测试电路(第二测试电路)连接或者分离的连接分离机构”是指创造在各测试电路有二极管的状态或者没有二极管的状态的机构。
作为“与二极管的载置台的下部连结的升降机构”可举出气压缸或者螺线管,升降机构的驱动源在所不问。所谓的“在动态特性测试站,设置于第二测试电路的探针、探针支架、动态特性测试电路以及动态特性测试单元相互连接”是指能够电连接并测定的状态。所谓的“移动到传送站”是指将载置有DUT和二极管的工作台移动到传送站。所谓的“依次移动到静态特性测试站、动态特性测试站以及传送站”包含在静态特性测试站测定DUT的静态特性、在动态特性测试站测定DUT的动态特性、在传送站更换载置DUT这样的一系列的动作,也包含使载置有DUT和二极管的工作台移动,并依次进行检查。在该情况下,在静态特性测试站,只反复进行载置有DUT和二极管的工作台的移动、和静态特性的测定。在动态特性测试站,只反复进行载置有DUT和二极管的工作台的移动、和动态特性的测定。同样地,在传送站,只反复进行DUT的传送。
所谓的“在载置有DUT和二极管的工作台,设置吸附固定DUT的吸附固定单元”是指例如为了通过吸引来固定DUT,具备在载置DUT的电极块的侧面开孔,与放置DUT的电极块的上表面连通,吸附固定DUT的单元。
另外,能够在载置有二极管的工作台具备“使用图像处理装置来进行DUT的对准的定位单元”。例如,“图像处理装置”是具备对DUT进行拍摄的CCD照相机,并通过对CCD照相机所拍摄到的影像进行图像处理来计算DUT的位置的装置。通过该“图像处理装置”,能够准确地计算DUT的位置。所谓的对准是指通过控制DDS沿着XYZθ方向的移动,使探针与DUT的规定的电极接触。并且,所谓的“探针与DUT的电极接触”包含探针与形成在DUT内部的电路连接并且出现在DUT的表面,并与功能彼此不同的多个电极连接。在是IGBT的情况下,例如使探针与集电极、栅极、发射极接触。通过该结构,具有放置DUT的位置的精度也可以较低这样的优点。究其原因,是因为通过对准进行微调。
作为“定位单元”,可举出通过绝缘性的引导构件吸附固定于规定位置的单元。所谓的绝缘性的引导构造物,例如是设置于能够更换的DUT板上的引导件,是决定DUT板上DUT的位置的构造。并且,“定位单元”具备固定DUT的加工槽,能够作为通过该加工槽吸附固定DUT的定位单元。此外,作为“控制工作台沿着XYZθ方向的移动”的单元,能够使用组合正交机器人的结构。例如,作为控制工作台沿着XYZθ方向移动的单元,也能够使用4轴驱动工作台。
所谓的“探针支架具有平行平板构造”是指探针支架具备隔着绝缘材料相互平行,并且接近地配置的平行平板电极。
所谓的“检查***的操作方法”是指检查***的操作顺序。所谓的“对载置有DUT和二极管的工作台进行搬入以及载置的步骤”是指使载置有DUT和二极管的工作台移动到测试站的位置。所谓的“将DUT搬入以及固定于测试站的步骤”是指使DUT移动到测试站并固定DUT,探针能够接触DUT的状态。所谓的“接触探针的步骤”是指使DUT和探针接触并电连接。所谓的“切换二极管的位置的步骤”是指通过电磁螺线管等,使二极管机械式地移动。所谓的“对DUT进行测定的步骤”是指获取DUT的特性。所谓的“将DUT从工作台搬出的步骤”是指将DUT从工作台取出。所谓的“拣选DUT的步骤”是指将DUT根据其特性的差异来进行分配。
以下,基于附图对实施方式进行说明。图1是表示本实施方式的裸芯片检查***的直行类型的***结构的框图。图2是表示本实施方式的裸芯片检查***的旋转类型的***结构的框图。图1(A)以及图1(B)的***结构是载置有DUT和二极管的工作台(DDS)依次直行至搬入载置站(a)、静态特性测试站(b)、动态特性测试站(c)以及传送站(d),并在各测试站进行检查的直行类型。即,在图1(A)以及图1(B)中,移动机构使DDS直行移动。此外,在返回步骤(e)中未载置DUT。图2的***结构是DDS依次旋转到搬入载置站(a)、静态特性测试站(b)、动态特性测试站(c)以及传送站(d),并在各测试站进行检查的旋转类型。即,在图2中,移动机构使DDS旋转移动。此外,静态特性测试站、动态特性测试站的顺序在所不问。另外,也能够为进一步按照每个测试电路对静态特性测试站或者动态特性测试站进行分割而成的站。在这里,DDS在各测试站中与各种测试电路连接,进行了各测试站中的检查项目的测试之后,移动到下一个站。
图3是表示本实施方式的裸芯片检查***的载置有DUT和二极管D的DDS的立体图。另外,图4是对在本实施方式的裸芯片检查***的载置有DUT和二极管的DDS中,安装DUT的状态进行说明的概要图。在图3以及图4中,在工作台基板1上,载置有兼作O电极块的导体的DUT载置台2。在该DUT载置台2形成有凹部C(加工槽)。而且,在该凹部C的底21,设置有从DUT载置台2的侧部通往底21的吸附孔22。而且,该吸附孔22与未图示的吸引单元连通。并且,配置DUT板23,并以该DUT板23载置DUT4的方式设置有DUT引导件24。该DUT引导件24例如是绝缘性的引导构件。另外,DUT板23能够更换,构成为若磨损则更换。另一方面,在工作台基板1的下方,设置有升降二极管D的升降机构5。在工作台基板1开设有贯通孔H,升降机构5的杆7在该贯通孔H中升降。在杆7的上端,经由二极管基板6载置二极管单元DU。
在图4中,裸芯片等DUT4与二极管D一起载置于DDS。通过树脂外壳27等外壳保护二极管D。二极管单元DU载置在与杆7的上端连接的二极管基板6上。该二极管单元DU从下开始依次具备导体的A电极25、二极管D、以及导体的K电极26。A电极25、二极管D以及K电极26相互电连接,A电极25、二极管D以及K电极26的周围被树脂外壳27覆盖。对电极(A电极25、K电极26)的部分,实施导电性好的铜部件等接触可靠性高的镀金。保持以及保护导电性部件(A电极25、二极管D、K电极26)的部分例如使用如MC尼龙等那样的绝缘性、尺寸稳定性以及加工性优越的工程塑料。另外,通过树脂外壳27等外壳,构成为二极管D的寿命长,二极管D可承受若干测试次数。
作为进行DUT4的定位的定位单元,例如,利用使用定位销的方法或者使DDS移动的方法。作为检测DDS的移动量的单元,例如使用图像处理装置。该图像处理装置例如具备从上方拍摄DUT4的CCD照相机。而且,DUT载置台2和二极管基板6例如通过扁平线等可挠性线缆11相互电连接。另外,DUT载置台2的上表面、DUT4的上表面以及二极管D的上表面能够位于同一高度的一个虚拟平面上。由此,能够使后述的探针卡K的下表面成为水平,能够确保准确的接触。此外,DUT4、二极管D、以及载置DUT4以及二极管D的工作台基板1能够根据DUT4的种类,对形状、大小以及配置适当地进行变更。即,DDS是可变工作台。
图5是对本实施方式的裸芯片检查***中的二极管D的断开机构进行说明的概要图。在图5中,示出了二极管D和探针卡K连接的状态。在图5中,在DDS中,DUT4的上表面、DUT载置台2的上表面以及二极管D的上表面经由位于上方的探针卡K的线探针P(参照图10),相互电连接。此时,通过升降机构5,二极管D的上表面、DUT载置台2的上表面以及DUT4的上表面都位于同一高度的一个虚拟平面上。由此,能够使探针卡K的下表面成为水平,能够确保准确的接触。此外,DUT4和二极管D能够根据DUT4的种类,对形状、大小以及配置适当地进行变更。探针卡K例如也能够根据所检查的DUT4,来对形状、大小以及配置适当地进行变更。
图6是对本实施方式的裸芯片检查***中的二极管的断开机构进行说明的概要图。在图6中,示出了二极管D和探针卡K分离的状态。在图6中,杆7通过升降机构5向下方下降,二极管D的上表面和探针卡K的下端分离。此外,此时,DUT载置台2的上表面和DUT4的上表面都位于同一高度的一个虚拟平面上。
图7是表示本实施方式的裸芯片检查***的静态特性测试站中的结构的概要图。在图7中,示出了二极管D和探针卡K分离的状态。在图7中,探针支架60的下表面能够与探针卡K的上表面电连接。并且,探针支架60通过电线16与静态特性测试单元14和热阻测试单元15电连接。静态特性测试单元14、热阻测试单元15以及电线16相当于静态特性测试站的第一测试电路。
图8是表示本实施方式的裸芯片检查***的动态特性测试站中的结构的概要图。在图8中,探针支架60的下表面能够与探针卡K的上表面电连接。并且,探针支架60通过电线16与动态特性测试单元17电连接。电线16以及动态特性测试单元17相当于动态特性测试站的第二测试电路。
图9是表示本实施方式的裸芯片检查***的动态特性测试站的立体图。图9是图8的立体概要图。在这里,探针支架60具有平行平板构造。探针支架60的上表面能够与未图示的动态特性测定单元连接。
图10是表示本实施方式的裸芯片检查***的探针卡K的概要图。在图10中,上部探针支承部件51形成为平板状。上部探针支承部件51经由多个柱54与下部探针支承部件52、53连接。上部探针支承部件51和下部探针支承部件52、53相互平行。在上部探针支承部件51和下部探针支承部件52、53之间,夹持有多个线探针P以及多个细柱56。线探针P的前端和细柱56的前端向上部探针支承部件51的上方突出。通过该结构,线探针P可承受从下方由DUT4推压的荷重。另外,具有确保线探针P与探针支架60的接触,并能够对线探针P准确定位这样的优点。此外,探针卡K根据DUT4的种类或者规格等对专用的部分进行适当地设计。另外,线探针P的位置被适当地修正。
图11是对本实施方式的裸芯片检查***的探针支架60进行说明的概要图。探针支架60在二极管D与探针卡K连接时使用。探针支架60具备第一绝缘体60a、N电极61、第二绝缘体60b、P电极62、以及第三绝缘体60c。从上方开始依次层叠有第一绝缘体60a、N电极61、第二绝缘体60b、P电极62以及第三绝缘体60c。而且,在第三绝缘体60c的下表面,连结有探针支承部件63。像这样,由于探针支架60具有平行平板构造,所以磁场相抵消而减少电感,能够实现精度高的测定。在这里,为了防止电极间的接触以及放电而设置绝缘体60a~60c。由于该绝缘体60a~60c例如使用绝缘特性优越的绝缘纸,所以也可以很薄。P电极62与N电极61的间隔越小,“由电流引起的磁场”(以下,称为电磁感应)的抵消效果越大,电感越小。另一方面,在俯视时,绝缘体60a~60c也可以比电极大。若像这样增大绝缘体60a~60c,则沿面距离延长而能够高效地防止放电。另外,P电极62也可以成为与N电极61同一形状。在该情况下,通过在P电极62和N电极61中使电流路径往复,能够使电磁感应相抵消并能够使磁场相抵消,所以电感变小。
图12是对本实施方式的裸芯片检查***的测定等效电路进行说明的概要图。如图12所示,通过将二极管配置在DUT的附近,电感被减少。在这里,所谓的测试电路是指由探针支架、探针以及DDS构成的电路,例如除去了测试单元。所说的测试单元是所谓的测定器。测试单元例如具备测定所需要的电容器、电流传感器、电压传感器以及异常时的保护电路等。
图14是对以往的裸芯片检查***的探针卡进行说明的概要图。在图14中,线探针P的前端与N电极连接,N电极在其左右端与O电极连接。并且,O电极与细柱141连结。在这里,以往的裸芯片检查***具有由于不需要二极管,所以很简易的特征,但存在电感较大这样的缺点。
图15是对以往的裸芯片检查***的探针支架进行说明的概要图。在图15中,探针支架150在N电极151的左右端分别连接有O电极152、153这方面与本实施方式的探针支架60相同。然而,探针支架150在不使用线探针P的方面与探针支架60不同。若不使用线探针P而使用弹簧探针154,则具有能够简易地提供与O电极的连接这样的优点。然而,在该情况下也存在电感较大这样的缺点。与此相对,在本实施方式的探针支架60中,能够解决电感较大这样的课题并高精度地检查器件特性。并且,在本实施方式中,是为了高效地检查器件特性,而使载置有DUT4和二极管D的DDS向静态特性测试站和动态特性测试站移动并与各测试电路连接的裸芯片检查***。而且,在本实施方式中,探针支架60具有平行平板构造。根据这样的结构,能够使布线成为最低限度且电感被减少,所以能够实现精度较高的测定。并且,由于探针支架60通过电极面来接受线探针P,所以即使线探针P的位置根据DUT被变更,也能够无需探针支架的变更。像这样,在本实施方式中能够进一步提高效率和精度。
图16是对以往的裸芯片检查***的测定电路进行说明的概要图。在图16中,由于DUT的设置场所远离二极管,所以连接DUT和二极管的布线延长。并且,在图16中,需要断开DUT与二极管的连接的断开器。因此,由于追加布线以及断开器这样的部件所具有的电感,所以产生电感较大的问题。
以下,将使用本实施方式的结构的情况的动作作为实施例1以及实施例2来进行说明。在实施例1以及实施例2中,示有本实施方式的裸芯片检查***的操作方法。
(实施例1)
首先,需要预准备。DUT的大小以及种类根据目的的不同而不同,并且检查的目的也不同。因此,在实际检查之前,根据DUT的大小、种类、规格以及检查目的,预先制作作为变动部的工作台(DDS)以及探针卡。
另一方面,根据检查目的所使用的测试单元以及测试电路不同。在这里,通过根据DUT,对载置有DUT和二极管的工作台、以及探针卡进行变更,能够根据检查选择所使用的测试单元以及测试电路。
并且,探针支架能够经由工作台和探针卡,选择性地与测试单元或者测试电路连接。探针支架通过电极面接受线探针P。因此,即使线探针P的位置根据DUT发生变更,通常,也不需要变更探针支架。该探针支架也预先制作。因此,意味着不需要变更探针支架,探针支架也可以叫做“固定部”。
若像这样仅变更变动部,则能够对应各种种类(尺寸、电极布局、电压或者电流)的DUT。接下来,例如如图1所示,对载置有DUT和二极管的DDS进行搬入以及载置。而且,将DDS搬入以及固定于测试站。之后,通过移动机构,将DDS搬运至进行静态特性测试的静态特性测试站。在这里,形成如图7所示的第一测试电路。在该第一测试电路中进行静态特性测试,之后解除该第一测试电路的形成。
之后,通过移动机构将DDS搬运到进行动态特性测试的动态特性测试站。在这里,形成如图8所示的第二测试电路,在该第二测试电路中进行动态特性测试。
之后,解除上述第二测试电路的形成。接着,通过移动机构,将DDS搬运到传送站。此时,从DDS除去DUT,之后,通过移动机构将DDS搬运到传送站。这样将DUT从工作台搬出。
在该期间,根据需要,如在图5中说明的那样,通过切换二极管的位置,能够进行符合特性的检查。此外,接触探针的步骤也可以在挨着测量之前进行。
反复进行以上的步骤。此外,在测定对象的特性未进入规格范围内的情况下,拣选该测定对象并从正常的步骤中排除。
(实施例2)
作为预准备,根据DUT的大小或者种类、规格或检查目的,预先制作作为变动部的工作台、探针卡。另外,通过根据DUT来对工作台以及探针卡进行变更,能够根据检查选择所使用的测试单元以及测试电路。另外,准备探头支架。接着,对图2的载置有DUT和二极管的DDS进行搬入以及载置。而且,将DDS搬入以及固定于测试站。之后,通过移动机构,将DDS搬运到进行静态特性测试的静态特性测试站。之后的测试由于与上述的实施例1相同所以省略说明。
根据以上的说明可知,例如在以全部检查为原则的要求DUT的检查效率的情况下,采用本实施方式的装置以及***。DUT的使用目的在所不问。另外,在本实施方式中,组合固定部和变动部来实现裸芯片检查***。因此,由于DUT的搬运部能够只从有限的方式中选择,所以设计简单。
并且,只要设计变更DDS和探针,就能够充分地发挥DDS的柔软性,并能够应对各种测试。另外,本实施方式的***的***构造简单,能够抑制***构建费用。
另外,本实施方式的操作方法是本实施方式的裸芯片检查***的操作方法。上述操作方法具备:对载置有DUT和二极管的工作台进行搬入以及载置的步骤;将DUT搬入以及固定于测试站的步骤;接触探针的步骤;切换二极管的位置的步骤;测定的步骤;将DUT从工作台搬出的步骤;以及拣选的步骤。因此,能够发挥载置有DUT和二极管的工作台的机械性以及电柔软性,所以能够通过简单的操作执行多样的检查。
像这样,在本实施方式中,***构造简单,***构建费用较少。
以上,对实施方式以及变形例进行了说明,但本发明并不限于上述内容,当然能够在上述内容以外,在不脱离其主旨的范围内实施各种变形。例如,探针支架并不限于图11所示的探针支架60,能够对电极或者绝缘体的个数、形状以及大小进行适当地变更。
本发明的一个侧面的被测试器件的检查***适用于功率半导体的单体器件的检查,尤其适用于车载用半导体器件的检查,但其用途在所不问。
另外,DUT随着技术的进步发生变化,但在本发明的一个侧面,即使DUT变化,也不需要重新设计以及制作探针支架,通常具有直接使用这样的优点。
附图标记说明
1…工作台基板(DDS:载置有DUT和二极管的工作台);4…DUT(被测试器件);5…升降机构(分离机构、连接分离机构);6…二极管的载置台(二极管基板);11…可挠性线缆(分离机构、连接分离机构);14…静态特性测试单元(第一测试电路);15…热阻测试单元(第一测试电路);16…电线(第一测试电路、第二测试电路);17…动态特性测试单元(第二测试电路);22…吸附孔;60…探针支架;61…N电极;62…P电极;C…凹部(加工槽);D…二极管;K…探针卡(探针);a…搬入载置站;b…静态特性测试站;c…动态特性测试站;d…传送站。
Claims (17)
1.一种被测试器件的检查***,其中,具备:
作为非被测试器件的二极管,其与被测试器件并列载置,并能够与测试电路连接;
工作台,其载置所述被测试器件以及与所述被测试器件并列配置的所述二极管;以及
移动机构,其使所述工作台向包括静态特性测试站以及动态特性测试站在内的多个测试站移动,所述静态特性测试站具有测定所述被测试器件的静态特性的第一测试电路,所述动态特性测试站具有测定所述被测试器件的动态特性的第二测试电路,
所述移动是指将所述工作台移动到下一个所述测试站,
所述被测试器件的检查***还具备升降机构,所述升降机构使所述二极管相对于所述工作台升降,
通过所述升降机构,所述二极管能够与所述第一测试电路以及所述第二测试电路连接或者分离。
2.根据权利要求1所述的被测试器件的检查***,其中,
载置有所述被测试器件和所述二极管的所述工作台在所述静态特性测试站,通过推升所述二极管以便所述二极管与设置于所述第一测试电路的探针相接触,来使所述二极管与所述第一测试电路连接。
3.根据权利要求1或者2所述的被测试器件的检查***,其中,
载置有所述被测试器件和所述二极管的所述工作台在所述静态特性测试站,通过降低所述二极管以便所述二极管与设置于所述第一测试电路的探针相分离,来使所述二极管与所述第一测试电路分离。
4.根据权利要求3所述的被测试器件的检查***,其中,
载置有所述被测试器件和所述二极管的所述工作台设置有分离机构,所述分离机构在所述静态特性测试站,通过降低所述二极管以便所述二极管与所述探针相分离,来使所述二极管与所述第一测试电路分离,
所述分离机构具备升降机构以及可挠性线缆,所述升降机构与所述二极管的载置台的下部连结,所述可挠性线缆使所述二极管和所述被测试器件电连接。
5.根据权利要求3所述的被测试器件的检查***,其中,
载置有所述被测试器件和所述二极管的所述工作台设有连接分离机构,所述连接分离机构在所述静态特性测试站,根据所述探针和所述二极管接触还是不接触,来使所述二极管与所述第一测试电路连接或者分离,
所述连接分离机构具备:升降机构,其与所述二极管的载置台的下部连结;以及可挠性线缆,其使所述二极管和所述被测试器件电连接。
6.根据权利要求1或者2所述的被测试器件的检查***,其中,
载置有所述被测试器件和所述二极管的所述工作台在所述动态特性测试站,降低所述二极管以便所述二极管与设置于所述第二测试电路的探针相分离,来使所述二极管与所述第二测试电路分离。
7.根据权利要求1或者2所述的被测试器件的检查***,其中,
在所述动态特性测试站,设置于所述第二测试电路的探针、探针支架、动态特性测试电路以及动态特性测试单元相互连接。
8.根据权利要求1所述的被测试器件的检查***,其中,
所述移动机构使载置有所述被测试器件和所述二极管的所述工作台进一步向传送所述被测试器件的传送站移动。
9.根据权利要求8所述的被测试器件的检查***,其中,
载置有所述被测试器件和所述二极管的所述工作台依次移动到所述静态特性测试站、所述动态特性测试站以及所述传送站。
10.根据权利要求1所述的被测试器件的检查***,其中,
载置有所述被测试器件和所述二极管的所述工作台设有吸附固定单元,所述吸附固定单元使所述被测试器件吸附固定于所述工作台。
11.根据权利要求1所述的被测试器件的检查***,其中,
载置有所述被测试器件和所述二极管的所述工作台设有吸附固定单元以及定位单元,并且探针与所述被测试器件的电极接触,所述吸附固定单元使所述被测试器件吸附固定于所述工作台,所述定位单元使用图像处理装置来进行所述被测试器件的对准。
12.根据权利要求1所述的被测试器件的检查***,其中,
载置有所述被测试器件和所述二极管的所述工作台设有吸附固定单元以及定位单元,并且探针与所述被测试器件的电极接触,所述吸附固定单元具备使所述被测试器件吸附固定于所述工作台的吸附孔,所述定位单元通过绝缘性的引导构件将所述被测试器件定位在规定位置。
13.根据权利要求1所述的被测试器件的检查***,其中,
载置有所述被测试器件和所述二极管的所述工作台设有定位单元,并且探针与所述被测试器件的电极接触,所述定位单元具有固定所述被测试器件的加工槽。
14.根据权利要求12或者13所述的被测试器件的检查***,其中,
所述移动机构控制载置有所述被测试器件和所述二极管的所述工作台沿着XYZθ方向的移动,使所述探针与所述被测试器件的规定电极接触。
15.根据权利要求7所述的被测试器件的检查***,其中,
在所述动态特性测试站,所述探针、探针支架、动态特性测试电路以及动态特性测试单元相互连接,所述探针支架具有层叠有P电极和N电极的平行平板构造。
16.一种被测试器件的检查***的操作方法,是在载置有被测试器件和与所述被测试器件并列配置的二极管的工作台向包括静态特性测试站和动态特性测试站在内的多个测试站移动的被测试器件的检查***中所使用的检查***的操作方法,其中,具备:
对载置有所述被测试器件和所述二极管的所述工作台进行搬入以及载置的步骤;将所述工作台搬入以及固定于所述测试站的步骤;将探针与所述二极管接触的步骤;切换所述二极管的位置的步骤;对所述被测试器件进行测定的步骤;通过移动机构将所述工作台搬运到下一个所述测试站的步骤;将所述被测试器件从所述工作台搬出的步骤;以及拣选所述被测试器件的步骤,
所述被测试器件的检查***具备升降机构,所述升降机构使所述二极管相对于所述工作台升降,
通过所述升降机构,所述二极管能够与所述静态特性测试站具有的测定所述被测试器件的静态特性的第一测试电路以及所述动态特性测试站具有的测定所述被测试器件的动态特性的第二测试电路连接或者分离,
所述二极管为非被测试器件。
17.根据权利要求16所述的被测试器件的检查***的操作方法,其中,
在接触所述探针的步骤中,所述被测试器件通过吸附孔吸附固定于所述工作台,并通过图像处理装置进行对准,从而所述探针与所述被测试器件的电极接触。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
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