CN113985246A - 一种芯片的测试与封装工装及*** - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种芯片的测试与封装工装，包括载物台，所述载物台上具有定位部，所述定位部包括芯片定位部和校准片定位部，所述芯片定位部用于固定待测试与封装的芯片，所述校准片定位部用于固定校准片；以及对准标记，用于测试封装设备与所述校准片或与所述芯片进行水平方向的位置校准。本申请还公开了一种芯片的测试与封装***。本申请的测试与封装工装操作简单，可在测试与封装***中适用于芯片的不同测试与封装工序。
Description
技术领域
本申请涉及集成芯片测试与封装领域，尤其涉及一种芯片的测试与封装工装及芯片的测试与封装***。
背景技术
随着芯片的集成度提高，芯片的功能不断拓展，需要增加不同测试功能的工位进行筛选；现阶段，以光电子芯片为例，光电子芯片在进行测试与封装时需要经过多个工序周转以及繁琐的步骤，增加了测试与封装的难度、操作的复杂度并且自动化程度较低。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例期望提供一种芯片的测试与封装工装及***，以兼容不同测试与封装工序，提高工作效率。
为了达到上述目的，本申请实施例的技术方案是这样实现的：
本申请实施例的一方面，提供一种芯片的测试与封装工装，包括载物台，所述载物台上具有：
定位部，所述定位部包括芯片定位部和校准片定位部，所述芯片定位部用于固定待测试与封装的芯片，所述校准片定位部用于固定校准片；以及
对准标记，用于测试封装设备与所述校准片或与所述芯片进行水平方向的位置校准。
进一步地，所述定位部形成为定位槽，所述定位槽的深度小于等于所述芯片的厚度。
进一步地，所述定位槽具有开口，用于使所述芯片的光口裸露，以使所述测试封装设备的耦合光纤能够靠近所述芯片的光口进行耦合。
进一步地，所述载物台在所述定位槽的开口边缘沿所述定位槽的反向形成避让面。
进一步地，所述载物台上还具有连通所述定位槽的耳槽，用于夹持工具夹持所述芯片或夹持所述校准片提供操作空间。
进一步地，所述测试与封装工装还包括设置在所述载物台上的测试传感器，用于监测所述芯片的状态。
进一步地，所述测试传感器包括贴装在所述载物台表面的热敏电阻。
进一步地，所述校准片定位部的数量为一个，所述芯片定位部的数量为多个。
进一步地，一个所述校准片定位部和多个所述芯片定位部形成一排并两两间隔设置，所述校准片定位部位于所述多个芯片定位部的一端，所述校准片定位部以及每个所述芯片定位部均对应设置所述对准标记。
进一步地，所述对准标记具有编号，用于对所述芯片进行标记。
本申请实施例的另一方面，提供一种芯片的测试与封装***，包括：
上述任意一项所述测试与封装工装；
测试封装设备，分布在至少两个工序；以及
校准片，所述测试与封装工装用于固定待测试与封装的芯片和固定所述校准片，所述校准片用于所述测试封装设备的测试参数校准和垂直方向的位置校准，以在不同工序中所述测试封装设备对所述芯片进行测试或封装。
本申请实施例公开的一种芯片的测试与封装工装及***，通过在载物台上设置芯片定位部，实现了对待测试与封装芯片的固定，还通过设置对准标记以及校准片定位部，实现了不同测试封装设备对芯片测试或封装前的辅助校准。本申请实施例公开的一种芯片的测试与封装工装，可以放在测试与封装***中不同的测试平台上完成不同测试以及芯片的封装。
附图说明
图1为本申请实施中的一种芯片的测试与封装***的结构示意图；
图2为图1中A处的放大示意图；
图3为图1中芯片测试时的结构示意图。
附图标记说明
测试与封装工装1；载物台11；芯片定位部11a；芯片定位槽11a1；第一侧面11a11；第二侧面11a12；第三侧面11a13；第四侧面11a14；避让面11a15；对准标记11b；校准片定位部11c；校准片定位槽11c1；耳槽11d；测试传感器12；热敏电阻12a；芯片2；耦合光纤3；探针卡4；校准片5。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合，具体实施方式中的详细描述应理解为本申请宗旨的解释说明，不应视为对本申请的不当限制。
下面结合附图及具体实施例对本申请再做进一步详细的说明。本申请实施例中的“第一”、“第二”等描述，仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含地包括至少一个特征。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。
集成芯片的测试与封装，以光电子芯片测试与封装为例，大部分基于芯片级进行测试封装，需要多个工序周转；随着芯片的集成度提高，芯片的功能的不断拓展，需要增加不同测试功能的工位进行筛选。例如，光电子芯片不同于微电子芯片，相比于微电子芯片的测试封装，需要额外增加光纤耦合与射频测试，测试复杂，对操作要求高。
本实施例提供了一种芯片的测试与封装工装，可应用于集成芯片测试与封装领域，例如光电子芯片或者微电子芯片，可兼容不同的主要测试与封装工序，例如可应用于芯片2与光纤的自动耦合以及无源贴片等工序。
请参阅图1至图2，测试与封装工装1包括载物台11，载物台11上具有定位部和对准标记11b，定位部包括芯片定位部11a和校准片定位部11c。芯片定位部11a，用于固定待测试与封装的芯片2。校准片定位部11c，用于固定校准片5，校准片5用于测试封装设备的测试参数和垂直方向的位置校准。测试参数校准例如为测试参数的去嵌入校准。对准标记11b，用于测试封装设备与校准片5或与芯片2进行水平方向的位置校准。
芯片定位部11a的数量至少为一个，芯片定位部11a为多个时便于批量测试与封装。测试封装设备包括但不限于耦合光纤、显微镜或探针卡，以对芯片2进行不同的测试或封装。测试参数的校准和垂直方向的位置校准，是指在对芯片进行测试时，探针接触或者光纤耦合会带来射频功率的损耗以及阻抗不匹配，需测试相关参数，如1dB失配容差、***损耗、工作带宽、偏振相关损耗以及回波损耗等。
在一实施例中，定位部可以形成为凹陷槽状的定位槽。定位槽包括芯片定位槽11a1和校准片定位槽11c1。芯片定位槽11a1的尺寸与芯片2尺寸相匹配，可以根据芯片2的形状而变化。例如，芯片2的外廓形状为长方形，则芯片定位槽11a1的形状也为长方形；芯片2的形状还可以是正方形、圆形或者三角形等，芯片定位槽11a1的形状与芯片2的外廓形状适配。芯片定位槽11a1可以设置一开口，以便芯片2露出光口，方便与测试封装设备的耦合光纤进行耦合。同理，校准片定位槽11c1的尺寸与校准片5尺寸相匹配，可以根据校准片5的形状而变化，校准定位槽11c1可以设置一开口，使校准片5的露出光口，方便与测试封装设备的耦合光纤进行耦合校准。
在一实施例中，定位槽的深度小于等于芯片2的厚度，即芯片定位槽11a1的深度小于或者等于芯片2的厚度。当芯片定位槽11a1的深度小于芯片2的厚度，芯片定位槽11a1对芯片2有限位作用，芯片2露出芯片定位槽11a1的部位又便于夹持工具作业，方便芯片2的取放。
在一实施例中，定位槽的两侧还形成两个耳槽11d，分别连通定位槽相对的两个侧面，用于夹持工具夹持对芯片2或夹持校准片5提供操作空间。夹持工具为镊子或者抓手等。例如，芯片定位槽11a1的两侧形成两个耳槽11d，分别连通芯片定位槽11a1的第一侧面11a11和第二侧面11a12，用于夹持工具夹持对芯片2提供操作空间。当芯片定位槽11a1的深度小于或者等于芯片2的厚度时，均可利用夹持工具通过耳槽11d对芯片2进行取放。耳槽11d的形状可以是半圆形、方形或者多边形。
在一实施例中，定位部还可以是载物台11上具有气孔，气孔的尺寸小于芯片2或校准片5的尺寸。例如，将芯片2放在气孔上，启动与气孔连通的气泵，由于气泵可以提供吸力，可以将芯片2吸附在载物台11上，完成对芯片2的固定。
在一实施例中，定位部还可以是磁体，例如，将芯片2用银浆粘连在铁片上，载物台11中具有磁体，通过磁吸可以将芯片2固定在载物台11上。
在一实施例中，请参阅图2至图3，定位槽具有开口。例如，芯片定位槽11a1的一侧面具有开口，用于使芯片2的光口裸露，以使测试封装设备的测试耦合光纤3能够靠近所述芯片2的光口进行耦合。
进一步地，载物台11在定位槽的开口边缘沿定位槽的反向形成避让面11a15。例如，芯片定位槽11a1的开口位于芯片定位槽11a1的第三侧面11a13，第三侧面11a13位于载物台11边缘处，从载物台11靠近第一侧面11a11方向看第二侧面11a12方向，光口边缘的避让面11a15为斜坡结构，即靠近芯片2光口边缘反向切成斜三角形(参见图3，避让面11a15自左向右往上倾斜)，可以保证芯片2光口边缘裸露，便于测试耦合光纤3可以靠近光口进行耦合，以及提高光耦合率。芯片定位槽11a1的另外三个侧面可以对芯片2进行限位，防止芯片2在测试或封装时移动而增加测试与封装难度。
光口边缘的避让面11a15可以是正向切成斜三角形(即在图3中将避让面11a15改为自左向右往下倾斜)，或者是光口边缘的避让面11a15不成斜坡而是与定位槽的底面垂直。芯片2还可以部分露出于芯片定位槽11a1外，增大对芯片2露出一端的可操作空间，以及减少工装大小，节约成本。
在一实施例中，对准标记11b用于测试封装设备与芯片2或与校准片5进行水平方向的位置校准。对准标记11b可以位于载物台11上任何合适的位置。具体地，对准标记11b与校准片5和芯片2的位置一一对应，例如，对准标记11b位于载物台11上靠近定位槽与开口相对的一端。参见图2，对准标记11b位于载物台11上靠近芯片定位槽11a1的第四侧面11a14处。测试封装设备，如耦合光纤、探针卡以及显微镜能够通过对准标记11b与校准片5或芯片2进行水平方向位置校准。例如，芯片2进行测试时，当测试封装设备检测到对准标记11b后，会先在对准标记11b上完成自动对焦，避免图像成虚像或者模糊等，影响实验结果；待图像显示调试正常后，测试封装设备，如探针、耦合光纤或显微镜会自动移动到相对应的芯片2处进行测试。
在一实施例中，对准标记11b具有编号，对准标记11b的数量与芯片2的数量一一对应，用于对芯片2进行标记。例如，当芯片2失效或者老化后，记录下芯片2相对应的对准标记11b的编号，测试完成后，可以对不合格的芯片2进行编号统计，便于进行筛选，节省人力和时间。
在一实施例中，校准片定位部11c的数量为一个，芯片定位部11a的数量为多个。参见图1，一个校准片定位槽11c1和多个芯片定位槽11a1形成一排并两两间隔设置，校准片定位槽11c1位于多个芯片定位槽11a1的一端，校准片定位槽11c1以及每个芯片定位槽11a1均对应设置对准标记11b。
具体地，校准片定位槽11c1位于载物台11上靠近芯片定位槽11a1的第一侧面11a11或者第二侧面11a12处。校准片5用于测试封装设备的测试参数校准和垂直方向的位置校准；例如，测试封装设备完成水平位置校准后，探针卡4上的探针移动到校准片定位槽11c1的校准片5上，通过设备控制探针，完成垂直位置校准；耦合光纤3可以通过校准片5，完成去嵌入校准，然后再移动到待测芯片2上。探针可以是射频探针等。
通过测试前参数的去嵌入和垂直位置校准，可以减少校准探针或者耦合光纤3接触带来的射频功率的损耗以及阻抗不匹配。当测完一项测试后，可以将测试与封装工装1直接取下，放在其他测试平台上重复校准步骤继续测试，测试的项目可以是室温的高频特性、高温的光谱特性、表面粗糙度、表面形貌、压电特性、铁电特性、阻边特性等。
校准片定位部11c与芯片定位部11a的固定方式相同，固定校准片5的方式可以为气吸或者磁吸，由于校准片5不需要经常取下，固定方式还可以直接将其粘接或者卡接在载物台11上。
在一实施例中，测试与封装工装1上还包括设置在载物台11上的测试传感器12，用于监测芯片2的状态。具体地，测试传感器12为热敏电阻12a，例如热敏电阻12a贴装在载物台11表面。热敏电阻12a与芯片2可以对应设置；例如，热敏电阻12a设置在芯片2的第一侧面11a11或第二侧面11a12处。热敏电阻12a可以用来监控芯片2的实时温度以及光电子芯片的快速老化筛选或者变温特性测试。
测试传感器12还可以是湿度传感器，例如，当进行电化学测试时，需控制相对湿度，保证测试稳定进行。
本实施例通过设置芯片定位部11a实现了对芯片2的限位，通过对准标记11b和校准片定位部11c上的校准片5完成了对芯片2测试前的辅助校准，使得该测试与封装工装1可以兼容不同测试与封装，操作简单，自动化程度高，可以减少人为操作带来的误差，以及实现同步多芯片测试与封装。
本申请实施例还提供了一种芯片的测试与封装***，包括上述任一种的测试与封装工装1、测试与封装设备和校准片5。该测试与封装***包括至少两个工序，每个工序具有测试封装设备，测试与封装工装1用于固定待测试与封装的芯片2和校准片5，校准片5用于测试封装设备的测试参数校准和垂直方向的位置校准，以在不同工序中测试封装设备对芯片2进行测试与封装。待芯片2测试合格后，将测试与封装工装1放入封装平台上对芯片2进行封装工序；例如导电层和绝缘层的制作、焊料层的沉积、透镜制作、管脚焊接、贴片机引线等，这些不同工序中可以对同一个测试与封装工装1上的多个芯片2进行批量制作，节省了人力和时间。
在一实施例中，可以在测试与封装设备的耦合光纤3与芯片2之间加装透镜组，进一步提高光耦合率。
以上所述，仅为本申请的较佳实施例而已，并非用于限定本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所有的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本申请的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种芯片的测试与封装工装，其特征在于，包括载物台，所述载物台上具有：
定位部，所述定位部包括芯片定位部和校准片定位部，所述芯片定位部用于固定待测试与封装的芯片，所述校准片定位部用于固定校准片；以及
对准标记，用于测试封装设备与所述校准片或与所述芯片进行水平方向的位置校准。
2.根据权利要求1所述的测试与封装工装，其特征在于，所述定位部形成为定位槽，所述定位槽的深度小于等于所述芯片的厚度。
3.根据权利要求2所述的测试与封装工装，其特征在于，所述定位槽具有开口，用于使所述芯片的光口裸露，以使所述测试封装设备的耦合光纤能够靠近所述芯片的光口进行耦合。
4.根据权利要求3所述的测试与封装工装，其特征在于，所述载物台在所述定位槽的开口边缘沿所述定位槽的反向形成避让面。
5.根据权利要求2所述的测试与封装工装，其特征在于，所述载物台上还具有连通所述定位槽的耳槽，用于夹持工具夹持所述芯片或夹持所述校准片提供操作空间。
6.根据权利要求1～5任意一所述的测试与封装工装，其特征在于，所述测试与封装工装还包括设置在所述载物台上的测试传感器，用于监测所述芯片的状态。
7.根据权利要求6所述的测试与封装工装，其特征在于，所述测试传感器包括贴装在所述载物台表面的热敏电阻。
8.根据权利要求1～5任意一项所述的测试与封装工装，其特征在于，所述校准片定位部的数量为一个，所述芯片定位部的数量为多个。
9.根据权利要求8所述的测试与封装工装，其特征在于，一个所述校准片定位部和多个所述芯片定位部形成一排并两两间隔设置，所述校准片定位部位于所述多个芯片定位部的一端，所述校准片定位部以及每个所述芯片定位部均对应设置所述对准标记。
10.根据权利要求1～5任意一项所述的测试与封装工装，其特征在于，所述对准标记具有编号，用于对所述芯片进行标记。
11.一种芯片的测试与封装***，其特征在于，包括：
权利要求1～10任意一项所述测试与封装工装；
测试封装设备，分布在至少两个工序；以及
校准片，所述测试与封装工装用于固定待测试与封装的芯片和固定所述校准片，所述校准片用于所述测试封装设备的测试参数校准和垂直方向的位置校准，以在不同工序中所述测试封装设备对所述芯片进行测试或封装。
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