CN105234096B - 半导体元件测试分类设备 - Google Patents

Abstract

一种半导体元件测试分类设备，包括采分离式设计的半导体元件分类装置与半导体元件测试装置，可减少半导体测试装置受到半导体元件分类装置运作时所产生低频震动的影响，且为了确保分离式的设计不会造成半导体元件分类装置与半导体元件测试装置之间的对位偏移或错动度，更提供了辅助定位模块及浮动定位单元分别进行辅助定位以及精准定位。

Description

半导体元件测试分类设备

技术领域

本发明是关于一种半导体设备；特别是关于一种半导体元件的测试分类设备。

背景技术

集成电路(IC，Integrated circuit)的生产流程是多层级的分工架构，现今半导体生产过程不论是高、低阶半导体元件构装完成后，为了确保半导体元件在使用时的质量、速率、稳定性及兼容性等相关问题，通常均需执行检测作业以淘汰不良品半导体元件，并对测试后的半导体元件加以分类处理。

目前一般业者会利用测试分类设备来进行半导体元件的测试分类，而测试分类设备主要可分成三大部份，即：进料区、测试区以及分类区，运作流程是先将待测的半导体元件移至进料区待命，再依序将待测的半导体元件移动至测试区进行测试，以确保电性与功能正常可以运作，待测的半导体元件完成测试之后，再将其依合格、不合格、重测的分类移送至分类区中，并储放在对应的储置区内，以备下一工艺的进行。

然而，前述的现有分类测试设备，在目前的应用上仍有诸多缺点，主要原因在于分类测试设备中的分类机台与测试机台是采整体接合式设计，在运行过程中分类机台所产生的低频震动容易传递至测试机台而严重影响测试产能；且发生故障或异常时整体接合的分类机台与测试机台因维修不便，无法立即进行修复反而会增加停机或待机的时间使得作业速度受到限制，有可能影响整体的测试质量、或结果，更会影响到客户的权益，因而会耗费许多时间与成本。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种半导体元件测试分类设备，其半导体元件分类装置采分离式设计可减少低频震动传递至待测试的半导体元件，且分离式测试分类设备可方便维修与换装，而发生故障或异常时维修人员也可立即接续进行检测作业，故测试分类设备采分离式的设计可减少机台因更换或维修而停机或待机的时间，进而达到有效降低设备成本及提升作业安全性的目的。本发明的一主要目的在于提供一种半导体元件测试分类设备，其测试分类设备采分离式设计减少低频震动的产生，同时为了确保分离式测试分类设备的半导体元件分类装置与半导体元件测试装置不会偏位或错动，因此会在半导体元件分类装置的一侧安装一对辅助定位模块，让测试机台能滑入辅助定位模块所围设的区域内，将半导体元件测试装置限制在间隔于半导体元件分类装置一距离的固定位置，可避免半导体元件分类装置及半导体元件测试装置相互接触，产生低频震动的问题，进而影响测试良率，当半导体元件分类装置开始动作时，再通过安装于移载待测的半导体元件的载移单元内的浮动定位单元进行精准定位，以达到测试的准确性。

依据上述的目的，本发明首先提供一种半导体元件测试分类设备，其包含半导体元件分类装置，具有一立于地面的第一本体以及设于第一本体上的吸取模块、入料模块、检视模块及传输模块，而传输模块具有彼此互相连接的载移轨道、载移单元及取放单元，以及半导体元件测试装置，具有一立于地面的第二本体以及设于第二本体上的测试模块，测试装置上具有承载座，测试模块对准传输模块；其中，半导体元件分类装置与半导体元件测试装置之间相隔一距离，由此半导体元件分类装置产生低频震动是被阻绝，无法传递至半导体元件测试装置的承载座内。

经由本发明所提供的半导体元件测试分类设备，其分离式的设计可有效减少半导体元件分类装置与半导体元件测试装置之间相互接触产生低频震动的问题，且可减少半导体元件测试分类设备因更换或维修而停机或待机的时间，因此可达到大幅提升作业便利性及测试产能的实用效益。

附图说明

为进一步说明本发明的技术内容，以下结合实施例及附图详细说明如后，其中：

图1是本发明第一实施例的半导体元件测试分类设备的半导体元件分类装置及半导体元件测试装置组合前的示意图。

图2是本发明第一实施例的半导体元件测试分类设备的半导体元件分类装置及半导体元件测试装置组合后的示意图。

图3是本发明第一实施例的半导体元件测试分类设备的半导体元件分类装置及半导体元件测试装置组合后俯视图。

图4是图1的半导体元件测试分类设备的半导体元件分类装置的局部放大图。

图5是图1的半导体元件测试分类设备的半导体元件测试装置的局部放大图。

图6是本发明第二实施例的半导体元件测试分类设备的半导体元件测试装置的局部放大图。

图7是本发明第三实施例的半导体元件测试分类设备的内部俯视图。

具体实施方式

本发明主要是揭露一种半导体元件测试分类设备，其测试分类设备的测试及分类采分离式设计，可有效减少半导体元件分类装置及半导体元件测试装置受到低频震动而影响测试良率且分离式设计的测试分类设备更方便于清洁与换装，当发生故障时维修人员也可立即接续进行检测作业，故可减少机台因更换或维修而停机或待机的时间。其中测试分类设备的基本原理与功能，已为相关技术领域具有通常知识者所能明了，故以下文中的说明，仅针对与本发明有关的半导体元件测试分类设备特征处进行详细说明。此外，于下述内文中的附图，并未依据实际的相关尺寸完整绘制，其作用仅在表达与本发明特征有关的示意图。

首先，请参阅图1-图6，是分别显示本发明的一实施例的半导体元件测试分类设备的半导体元件分类装置及半导体元件测试装置连接前、后示意图以及局部放大图。如图所示，在本实施例中，半导体元件测试分类设备1主要包括一半导体元件分类装置(Handler)10与一半导体元件测试装置(Tester)20。所述半导体元件分类装置10包括有一立于地面的第一本体11以及设于第一本体11上的一吸取模块12、一入料模块13、一检视模块14及一传输模块16，其中入料模块13、检视模块14及传输模块16是围绕吸取模块12设置的。吸取模块12包括有呈角度相间隔排列的多个吸取头121，而吸取模块12可进行自转运动使每一吸取头121产生角度位移；传输模块16则具有彼此互相连接的一载移轨道160、一载移单元161、一浮动定位单元1610及一取放单元162，前述半导体元件分类装置10还具有一料盘15对应设置于传输模块16的取放单元162下方，供一或多个半导体元件置放；而半导体元件测试装置20上则包括有一立于地面的第二本体21与一测试模块22，其中测试模块22安装在第二本体21上；此外，其半导体元件测试装置20的测试模块22上还具有一承载座23，而此承载座23上更布设有多个测试座231，另，还包括有一无线传输模块232电性耦接至多个测试座231，用以发射多个测试座231的测试信息，其可以是检测结果。此外，半导体元件测试装置20进一步包括一罩体24用于罩盖住测试模块22；且半导体元件分类装置10的第一本体11与半导体元件测试装置20的第二本体21的底部分别都装设有多个具有吸收震动的胶垫110，可有效吸收半导体元件分类装置10或半导体元件测试装置20所产生的低频震动。例如，半导体元件可为麦克风元件，若麦克风元件受到低频震动的影响，极易造成电性测试的结果异常，而使测试良率下降。

另外，在本实施例中，由于半导体元件分类装置10与半导体元件测试装置20是采分离式设计，为了确保分离式的半导体元件测试分类设备1中的半导体元件分类装置10与半导体元件测试装置20之间的对位不会相互偏移或错动，因此在半导体元件分类装置10与半导体元件测试装置20之间设有一对辅助定位模块111，其辅助定位模块111分别是具有一呈L字型的剖面，且包含一第一侧边S2，其平行于半导体元件分类装置10的第一本体11靠近传输模块16的该侧；以及一第二侧边S1，其垂直于第一侧边S2。当半导体元件分类装置10的第一本体11靠近传输模块16的一侧安装一对辅助定位模块111后，能让半导体元件测试装置20滑入辅助定位模块111所围设的区域内，换言之，第二本体21通过辅助定位模块对准于该第一本体11，而将半导体元件测试装置20限制在与半导体元件分类装置10相间隔一距离D的固定位置，可避免装置间相互接触接触，而导致半导体元件分类装置10所产生的低频震动传到半导体元件测试装置20，进而影响半导体元件的测试良率，其中上述所载相隔的距离D是等于该对辅助定位模块111的第二侧边S1的宽度。在此要说明的是，半导体元件测试装置20在通过该对辅助定位模块111初步限制在间隔于半导体元件分类装置10一距离D的固定位置后，即代表完成第一次定位动作，此时可将该对辅助定位模块111移除；而当半导体元件分类装置10开始动作时，再通过安装于移载半导体元件的载移单元161内的浮动定位单元1610进行第二次定位动作，所述浮动定位单元1610是用以提供设备只要有涉及移动、及定位等动作时的复位机构，在本实施例中是用以提供载移单元161的取放单元162进行定位、复位或缓冲，因此测试模块22可通过浮动定位单元1610与载移单元161对准以精准定位，以便使半导体元件被取放单元162吸取后，通过与载移轨道160连接的载移单元161的运行，被传输至测试模块22的承载座23上进行测试；其中浮动定位单元1610是为一由多个横向弹簧组成的气浮式元件，可用来进行缓冲并辅助定位，所述横向弹簧的设置亦能达成复位的功效。

前述入料模块13、检视模块14、料盘15皆是围绕着吸取模块12而设置，且皆对应于吸取模块12的吸取头121下方。本实施例的入料模块13一端延伸至吸取头121下方，另一端是连接于一震动盘17，震动盘17受一震动机构(图中未显示)的力量而产生震动。震动盘17为一个中央突出的盘状结构，故待测的半导体元件落到震动盘17的环周后，通过震动盘17的震动机构的震动，可使待测的半导体元件随着环周侧壁的螺旋导轨顺势被推送至入料模块13。期间会历经一光感测步骤，由此判断待测元件的正反方位，此为已知技术，故不再赘述。而一经判断待测的半导体元件处于正确的方位时，则将该元件继续往前送入其入料模块13中。在入料模块13内待测的半导体元件顺势被推送，而吸取头121在入料模块13尾端吸取待测的半导体元件后，通过吸取模块12的转动而位移至外观检验区的平台上，亦即前述的检视模块14。检视模块14承接待测的半导体元件的部位同样位于吸取头121下方，其主要利用摄影模块如电荷耦合元件(CCD)来检验待测的半导体元件外观上的正确性，例如外表印刷文字是否正确或有无瑕疵。一旦判断为错误或瑕疵，吸取头121可将待测的半导体元件送至一回收区。经检视装置14检验待测的半导体元件无误后，便会再被吸取头121移送至一料盘15。

承上述，可得知载移单元16的取放单元162是用以取放、载送待测的半导体元件于半导体元件分类装置10与半导体元件测试装置20之间，亦即取放单元162可进行空间上的移动。详细而言，取放单元162可移动至位于吸取头121下方的料盘15处以拿取料盘15，其中料盘15是负责储存多个从吸取头121放下待测的半导体元件，此时载移单元161及取放单元162位于如图2所示的第一位置A；之后，取放单元162可再将料盘15连同其上待测的半导体元件一起运送至半导体元件测试装置20上的测试模块22的承载座23以进行元件测试，此时载移单元161及取放单元162位于如图2所示的第二位置B。在本实施例中，半导体元件测试装置20上的测试模块22是特别用于测试麦克风元件，避免半导体元件分类装置10传递低频震动至半导体元件测试装置20，而影响麦克风元件的测试结果。此外，如图4所示，半导体元件分类装置10上更可包括一包装装置18：如卷带式(tape and reel)包装机构，其对应设置于吸取模块12的吸取头121的下方，以方便进行测试完元件的后续包装步骤。

接着，请继续参阅图5，显示本发明的第二实施例的半导体元件测试分类设备的半导体元件测试装置的局部放大示意图。本实施例的一特色在于在沿用半导体元件分类装置10的情形下，任意变换半导体元件测试装置20上测试模块的类型，如图中显示另一半导体元件测试装置30的态样，其半导体元件测试装置30具有一旋转测试模块32，其上包含一转动平台33；而转动平台33是受驱动装置(例如马达)的控制而得以作旋转，且转动平台33的上又设有一或多个旋转台331，其分别受驱动装置(例如马达)的控制而得以各自作旋转，所述转动平台33和一个或多个旋转台331的旋转方向可以相同也可以不同，且彼此间的转速也可以不同。另外，各个旋转台331中还包含一元件插槽3310与一元件接口板3312(Deviceinterface board，DIB)，其中元件接口板3312一般又称为受测元件板(DUT board)、功能板(Performance board)或载板(Load board)。此元件接口板3312(DIB)主要是提供一电气接口用以将待侧的半导体元件的信号通过此电气接口而得以传送至半导体元件测试装置20的其余部分。

本实施例中，要说明的是所沿用的半导体元件分类装置10与本实施例中的半导体元件测试装置30同样是采与第一实施例相同的分离式设计。为了确保半导体元件分类装置10与半导体元件测试装置30之间的对位不会相互偏移或错动，因此会在半导体元件分类装置10的一侧安装一对辅助定位模块111，当半导体元件分类装置10的一侧安装一对辅助定位模块111后，则让半导体元件测试装置30滑入辅助定位模块111所围设的区域内，而将半导体元件测试装置30限制在与半导体元件分类装置10相间隔一距离D的固定位置，可避免装置间相互接触或接触，而导致半导体元件分类装置10所产生的低频震动传到半导体元件测试装置20，进而影响半导体元件测试装置20的测试产能，其中上述辅助定位模块111的操作方式相同于第一实施例所描述的，在此不再赘述。当半导体元件测试装置30在通过该对辅助定位模块111初步限制在间隔于半导体元件分类装置10一固定距离的固定位置后，即代表完成第一次定位动作，以便将该对辅助定位模块111移除；而当半导体元件分类装置10开始动作时，再通过安装于移载半导体元件的载移单元161内的浮动定位单元1610进行第二次定位动作，使得旋转测试模块32可通过浮动定位单元1610与载移单元161对准以精准定位，以便使半导体元件被取放单元162吸取后，通过与载移轨道160连接的载移单元161的运行，被传输至旋转测试模块32上的元件插槽3310上进行测试。其中浮动定位单元1610是可为一由多个横向弹簧组成的气浮式元件，可用来进行缓冲并辅助定位，所述横向弹簧的设置亦能达成复位的功效。

而在本实施例中，半导体元件分类装置10中的入料模块13、检视模块14、料盘15与第一实施例相同皆是围绕着吸取模块12而设置，且皆对应于吸取模块12的吸取头121下方，之后即可通过吸取模块12将测试完成的待测的半导体元件送入一卷带式包装机构18(请参考图5)，以方便进行测试完的半导体元件的后续包装步骤，前述入料模块13另一端亦连接于一震动盘17通过震动机构的震动，使待测的半导体元件随着环周侧壁的螺旋导轨顺势被推送，再通过吸取模块12的转动而位移至外观检验区的平台上(亦即检视模块14)，经检视装置14检验无误的待测元件便再被吸取头121移送至一料盘15，之后，取放单元162可再将料盘15连同其上待测的半导体元件一起运送至半导体元件测试装置30上的旋转测试模块32以进行元件测试。故本发明的半导体元件分类装置是可与各种类型的半导体元件测试装置整合，不但可降低成本、简化设计，且可增加测试弹性，以利测试产能的提高。

接着，请继续参阅图6，显示本发明的第三实施例的半导体元件测试分类设备的半导体元件测试装置的局部放大示意图。本实施例的一特色在于在沿用半导体元件分类装置10的情形下，半导体元件测试装置的测试模块22可更换为翻转式的测试模块，可进行待测的半导体元件的动态测试，如第6图所示，本实施例的半导体元件测试装置40上其翻转式的测试模块42呈前后转动的倾斜角度测试、以及呈左右转动的倾斜角度测试。在此要说明的是，本实施例与第一实施例主要差异仅在于测试模块的变换，故不再赘述其详细的操作。

请参阅图7是本发明的另一实施例的采分离式设计的半导体元件测试分类设备的内部俯视图。于本实施例中，半导体元件分类装置70及半导体元件测试装置20与前述实施例大致相同，主要差异在于，半导体元件分类装置70内部，不采用旋转式的吸取模块12(请参阅图1)，以节省空间及其他多余的搬运手段。如图7中所示，半导体元件分类装置70包括有四个芯片料盘71(tray)、及二个载移单元72。载移单元72可选择式地移动于芯片料盘71与测试模块22之间。其中，四个芯片料盘71分别包括二进料料盘711、及二出料料盘712。进料料盘711是承载未经测试的待测的半导体元件，而出料料盘712则承载经测试过后的半导体元件。

在本实施例中，出料料盘712可分别包括合格、及不合格的出料料盘712，用以分辨经测试后的半导体元件、及不合格半导体元件。同样地，本实施例包括有二套载移单元72，其分别为进料载移单元721、出料载移单元722。其中，进料载移单元721负责将进料料盘711上的待测的半导体元件搬运至半导体元件测试装置20上的多个测试座231。而待测试完毕后，出料载移单元722再将多个测试座231上的半导体元件装载至出料料盘712内。据此，本发明的半导体元件测试分类设备可依据实际需求采用不同架构的半导体元件分类装置10或半导体元件测试装置20，并通过分离式的设计架构，可有效阻绝半导体元件分类装置所产生低频震动，传递至半导体元件测试装置。

综上所述，通过前述的设计说明可知，本发明所提供的半导体元件测试分类设备的半导体元件分类装置与半导体元件测试装置是采分离式的设计，由此半导体元件分类装置产生低频震动是被阻绝，无法传递至半导体元件测试装置的承载座内。且分离式测试分类设备可方便清洁与换装，当发生故障或异常时维修人员也可立即接续进行检测作业，故测试分类设备采分离式的设计可减少机台因更换或维修而停机或待机的时间；又，为了确保分离式测试分类设备的半导体元件分类装置与半导体元件测试装置之间的对准不会偏移或错动而影响测试性能，更提供了辅助定位模块以及浮动定位单元分别进行辅助定位以及精准定位，由此可大幅提升半导体元件测试分类设备的作业便利性，以及提高半导体元件测试良率、降低测试成本的实用效益。

虽然本发明以前述的较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习相像技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的专利保护范围须视本说明书所附的权利要求范围所界定的为准。

Claims (10)

1.一种半导体元件测试分类设备，其包含：

一半导体元件分类装置，具有一立于地面的第一本体以及设于该第一本体上的一吸取模块、一入料模块、一检视模块及一传输模块，而该传输模块具有彼此互相连接的一载移轨道、一载移单元及一取放单元；以及

一半导体元件测试装置，具有一立于地面的第二本体以及设于该第二本体上的一测试模块，该测试装置上具有一承载座，该测试模块对准该传输模块；

其中，该半导体元件分类装置与该半导体元件测试装置为分离式且该半导体元件分类装置与该半导体元件测试装置之间设有一对辅助定位模块，并该半导体元件测试装置限制在间隔于该半导体元件分类装置一距离的固定位置，其中该对辅助定位模块包含一第一侧边与一第二侧边，该第一侧边平行于该半导体元件分类装置的该第一本体靠近该传输模块的该侧，该第二侧边垂直于该第一侧边，由该距离避免该半导体元件分类装置及该半导体元件测试装置相互接触，使得该半导体元件分类装置产生低频震动被阻绝，无法传递至该半导体元件测试装置的该承载座内。

2.根据权利要求1所述的半导体元件测试分类设备，其中该第二本体通过该对辅助定位模块对准于该第一本体。

3.根据权利要求1所述的半导体元件测试分类设备，其中该载移单元设有一浮动定位单元，该测试模块通过该浮动定位单元与该载移单元相互对准。

4.根据权利要求2所述的半导体元件测试分类设备，其中该对辅助定位模块具有一呈L字型的剖面。

5.根据权利要求1所述的半导体元件测试分类设备，其中该第二本体与该第一本体之间所相隔的该距离等于该对辅助定位模块的该第二侧边的宽度。

6.根据权利要求1所述的半导体元件测试分类设备，其中该检视模块为一电荷耦合元件。

7.根据权利要求1所述的半导体元件测试分类设备，其中该半导体元件分类装置还具有一料盘，其对应设置于该取放单元下方，供至少一半导体元件置放。

8.根据权利要求1所述的半导体元件测试分类设备，其中该半导体元件分类装置还具有一卷带式包装机构，其对应设置于该吸取模块的所述吸取头下方。

9.根据权利要求1所述的半导体元件测试分类设备，其中该半导体元件测试装置还具有一罩体，其罩盖住该测试模块。

10.根据权利要求1所述的半导体元件测试分类设备，其中该第一本体与该第二本体的底部分别装设有多个具有吸收震动的胶垫。