CN1164762A - 半导体集成电路试验装置 - Google Patents

Abstract

一种半导体集成电路试验装置，主机架为横向长的箱状体，其高度接近晶片检测器；两台晶片检测器在主机架的前侧横向并列配置；两条输出轴分别通过联轴器安装于一台旋转驱动装置上；测试头安装在各输出轴上；旋转驱动装置在其上部的后段装载于主机架的上面的状态下被设置于主机架的前面；安装在输出轴上的各测试头处在与对应的晶片检测器的触头部相对的位置，在和主机架的上部位置之间旋转驱动，其目的在于减少设置面积，降低成本。

Description

半导体集成电路试验装置

本发明涉及一种半导体集成电路(以下称为IC)的试验装置，特别涉及一种使用称为晶片检测器的装置对未封装状态的IC进行试验的IC试验装置。具体地讲，涉及可在小的设置面积内容纳的IC试验装置。这种IC试验装置可以在有限的设置底面积内设置多个。

对以作为IC半成品的晶片状态或者芯片状态(未封装状态)出厂的IC做试验之时，必须使用称为晶片检测器(wafer prober)的装置。如下述那样，此晶片检测器，在其上面具有与IC试验装置的测试头接触的触头部，在其内部设置与此触头部接触的检测器。晶片检测器把应试验的晶片状态的IC或芯片状态的IC输送至此IC的端子(引线)与检测器接触的位置。在被试验的IC的测试中，在IC试验装置的测试头施加来自IC测试部的预定图形的测试信号，通过在测试头设置的触头，向触头部供给测试信号，再通过触头部下侧设置的检测器，把信号加在输送的被试验IC上。被试验的IC的响应信号按上述相反的路径供给IC测试部，这样进行晶片状态的IC或者芯片状态的IC试验。

参照图6和图7说明已有的此种IC试验装置的一种结构。此IC试验装置，包括两台晶片检测器10，在与各晶片检测器相邻位置上设置的两台旋转驱动装置30，在各旋转驱动装置30上可旋转地安装的两台测试头20，形成为纵向长的箱状体的一台主机架40。此主机架40是机壳，但是，由于本技术领域称为主机架，所以以下也称为主机架。在主机架40内容纳IC测试部，该IC测试部在产生应施加在晶片检测器10内的被试验IC上的预定的图形测试信号、地址信号等的同时，接收来自被试验的IC的响应信号，进行处理，测试被试验的IC的电气特性。

晶片检测器10具有在其内部的、输送例如晶片状态或芯片状态的未封装的IC的自动输送装置；与由此输送装置送来的晶片状态或者芯片状态的被试验的IC的各端子(引线)接触的检测器；通过这些检测器，被试验的IC的各端子在设置于晶片检测器10上面的触头部11引出。

测试头20具有与设置在晶片检测器10上面的触头部11接触的触头21。通常，处于图6实线所示状态，亦即测试头20的触头21与设置在晶片检测器10上面的触头部11接触的状态。在此触头21与触头部11接触的状态下，触头21以向下的姿态，与晶片检测器10的触头部11电气接触。电缆(未图示)与触头21连接，通过晶片检测器10内的检测器、触头部11、触头21及此电缆，使被试验的IC与容纳于主机架40内的IC测试部连接，进行被试验的IC的电气操作试验。

通过旋转驱动装置30使测试头20旋转移动。如此构成的理由如下：在被试验的IC的测试中，测试头20保持图6实线所示状态，亦即，保持装载于晶片检测器10的触头部11上的姿态，保持IC测试部与晶片检测器10之间的电连接状态。对此，改变被试验的IC的种类时，随着此端子数的变化等，设置于晶片检测器10上面的触头部11和设置于测试头20的触头21的部分等必然要产生替换。为了使此触头部11和触头21的部分容易替换，利用旋转驱动装置30使测试头20旋转大约180°，从晶片检测器10上面移动至图6点划线所示位置，并保持在此位置。由此，使设置于晶片检测器10上面的触头部11成为容易替换的状态，另一方面，由于测试头20本身也反转180°，而使触头21的露出面向上，触头21的部分也成为容易进行替换操作的状态。

如上所述，使用晶片检测器10的IC试验装置，为了替换晶片检测器10上面设置的触头部11，以及替换测试头20上设置的触头21部分，采用通过旋转驱动装置30把测试头20从晶片检测器10的上面移开，而且采用把测试头20的状态反转的结构。为了使测试头20成为旋转移动的结构，必须把测试头20设置成为测试头的触头21向上的状态，并确保用于触头部分的替换操作的处所。在图6和图7中，此处所用符号DS标出。

处所DS在被试验的IC的测试之中完全成为空间，造成空间的浪费。以下，称此浪费的空间为死区DS。一般，由于相对于一台主机架40使用两台晶片检测器10，所以在一台IC试验装置中，通常，与一台主机架40一起设置两台晶片检测器10、与其相应的两台测试头20、两台旋转驱动装置30。从是图6的平面图的图7中可看出，在主机架40一侧，安装了用于设置管理IC测试部的工作站等的桌子50。为了设置如此结构的一台IC试验装置，如图7所示，必须要有宽度W约5米、深度D约为4.5米的面积。因此，如果设置四台这种IC试验装置，在图8所示的设置的情况下，必须要有宽度W约为10米、深度D约为7米的面积。

在如此设置多台IC试验装置的情况下，由于死区DS的数量较多，所以必须要有具有包含多个死区DS的底面积的建筑物，经济负担极大。

本发明的目的在于提供一种可使设置所需面积减少的IC试验装置。

根据本发明，降低容纳测试部的主机架的高度(架高)，使用此主机架的上面部分，用于测试头的触头部分的替换，或者作为进行维修作业等的处所，因此，无需特别设置用于测试头的触头部分的替换、进行维修等作业的处所，由此提供的IC试验装置，实现了上述目的。

在优选实施例中，把容纳IC试验装置的测试部的主机架设置成横向长的箱体状，使其高度接近晶片检测部的度度，使得测试头的触头部分的替换作业和维修作业等可以在其主机架上面部分进行。使测试头在晶片检测器的上面与主机架的上面之间旋转移动的旋转驱动装置只有一台，采用利用一台旋转驱动装置旋转驱动两台测试头的结构。

根据本发明的上述结构，由于以至今尚未利用的主机架的上面部分作为设置于测试头的触头的替换处所，所以此替换处所不会形成死区。而且，操作者不需使用梯凳或辅助台这种辅助器具，可使主机架的高度降低至进行测试头的触头部分的替换作业的高度，因而可容易地进行替换作业和维修作业。对于因降低主机架高度而减少的容积，可以通过使主机架成为横向长的形状，来利用原来是浪费空间的一侧的空间来补偿。亦即，通过使主机架成为横向长的箱体，可以完全保证与已有技术相同的容积。因此，由两台晶片检测器、两台测试头、一台旋转驱动装置和一台主机架构成的一台IC试验装置的设置面积减少。

再者，在优选实施例中，因为采用通过联轴装置把一台旋转驱动装置选择地连接至两台测试头的结构，因而可以降低旋转驱动装置所需要的成本和空间。

附图的简要说明如下：

图1是表示本发明的IC试验装置的一个实施例的透视图。

图2是图1的正视图。

图3是对旋转驱动装置的输出轴取剖面的图1的左侧视图。

图4是本发明的IC试验装置的变型例的平面图，使图1中的各测试头旋转约180°，在两台晶片检测器之间设置桌子。

图5是用于说明设置四台图4所示IC试验装置的情况下占有面积的平面图。

图6是表示已有的IC试验装置的一个构成例的正视图。

图7是图6的平面图。

图8是设置四台图6所示IC试验装置的情况的平面图。

下面，参照图1～图4详细说明本发明的实施例。其中，为了简化说明，与图6和图7对应的部分和部件标以同一标号，省略那些不必要的说明。

图1是表示本发明的IC试验装置的一个实施例的构成的透视图，图2是图1的正视图，图3是仅作为旋转驱动装置30的输出轴32剖面而展示的图1左视图。此IC试验装置中，容纳IC测试部的一台主机架40被设置成横向长的箱体状，降低其高度H1，接近晶片检测器10的高度H2。此主机架40的宽(横向长度)，如图2可见，短于按预定间隔设置的两台晶片检测器10的两外端之间的宽度。

此实施例的构成如下：在对应的晶片检测器10的上面和公共的一台主机架40的上面之间，由一台旋转驱动装置30选择地旋转移动各测试头20，在测试头20被移到主机架40的上面位置的状态，可以容易地进行设在测试头20上的触头21的替换或维修作业。

为使操作者容易地进行测试头20的触头21的替换或维修作业，按上述那样使主机架40设置成横向长的箱体状，使其高度H1接近晶片检测器10的高度H2。在本实施例中，选定主机架40的高度H1高于晶片检测器10的高度H2，低于测试头20的上表面。若具有可容纳IC测试部的足够容积，则主机架40的高度H1可与晶片检测器10的高度H2大致相同，或者也可以低于晶片检测器10的高度。但是，主机架40的宽度应以不长于两台晶片检测器10的两外端之间的宽度为好。

虽然上述主机架40的横向宽度短于按预定间隔设置的两台晶片检测器10的两外端之间的宽度，但也可按如下方式选定主机架40的宽度，即在主机架40横向宽度范围内容纳两台晶片检测器10的触头部11。由此，利用旋转驱动装置30，使各检测头20从与对应的晶片检测器10的触头部11对接的状态旋转约180°，这样由于各检测头20停止在主机架40的上部(参见图3的点划线和图4)，所以使各检测头20的触头21以向上的姿态保持于主机架40的上部位置。因此，可以容易实施检测头20的触头21的部分的替换作业和维修作业。而且，不必在各晶片检测器10的一侧设置旋转驱动装置30，可以缩小两台晶片检测器10之间的空间，而且各晶片检测器的设置面积也变小。由此，使IC试验装置的设置面积变小。

此实施例的结构是：在主机架40的前面一侧(与晶片检测器10相对的一侧)，而且从正面看是在两台检测头20之间，设置旋转驱动装置30，并在旋转驱动装置30上设置两条输出轴31和32，通过联轴机构使两条输出轴31、32分别连接在旋转驱动源(马达)上，同时在这两条输出轴31、32的各前端安装测试头20，通过此旋转驱动源可选择地驱动两条输出轴31、32。按图示例子，在各输出轴31、32的前端安装机架33、34，在此机架33、34上支持测试头20，但并不限于图示结构。

图4是本发明的IC试验装置的变型例的平面图，使图1中的各测试头20旋转约180°，在两台晶片检测器10之间配备用于设置管理IC测试部的工作站等的桌子50。此桌子50不是必需的，但由于在两台晶片检测器10之间有不能丢弃的空间，所以按此变型例，在必要的情况下，在两台晶片检测器10之间配备桌子50，从减少IC试验装置的设置面积这一点来讲是有好处的。其中，图4中的参考标号22是从测试头20引出的电缆。

若如此通过联轴装置有选择地把两条输出轴31和32连接于旋转驱动源来构成，则作为旋转驱动源具有仅能旋转驱动一台测试头20的转矩容量就可以了。因此，由于实际上是使用一台测试头所用的旋转驱动装置，所以可以降低成本。以上，如从图3和图4所能了解的那样，把自由旋转地支承两条输出轴31和32的旋转驱动装置30的上部部分的后段，装载于主机架40的空闲的上面，由于减少了向旋转驱动装置30前侧的突出，亦即从侧面看旋转驱动装置30以倒L字形状设置成与主机架40前面和上面接触的状态，所以不仅可以节约至少一台旋转驱动装置的设置空间，而且也可减少一台旋转驱动装置30的占有空间。由于可使与两台晶片检测器10相邻的主机架40之间的空间小于已有技术的空间，如果再加上各晶片检测器的设置面积的减小，所以可以大幅度减少一台IC试验装置的设置面积。

在上述实施例中，即使利用一台旋转驱动装置30同时旋转驱动两台测试头20，虽然转矩容量变大，但仍可大幅度减少一台IC试验装置的设置面积，所以不必限于一次仅旋转驱动其中一个测试头这样的构成。

设置一台上述结构的本发明的IC试验装置所必需的面积，如果参看图4，宽度W约为3米、深度D约为3.8米就足够了。此面积与图7所示的已有例子的面积相比，宽度W约小2米、深度D约小0.7米。顺便提及，图5中示出设置四台本发明的IC试验装置的情况。此时宽度W约为6.4米、深度D约为6米就足够了。因此，与同样设置四台IC试验装置的图8的已有例子相比较，宽度W可缩小约3.6米、深度D可缩小约1米。从这些数据可容易理解可在相当小的面积设置本发明的IC试验装置。

而且，如上所述，用于设置管理IC测试部的工作站等的桌子50，在本发明适用的IC试验装置中，并不一定必要。在不使用桌子50的情况，可以进一步缩小两台晶片检测器10之间的间隔，所以可使两台晶片检测器10的两外端之间的宽度与主机架40的宽度相同或者在其以下，从而可以进一步减小一台IC试验装置的设置面积。

上述实施例中，举例展示了具有一台主机架、两台晶片检测器和两台测试头的IC试验装置，但具有一台主机架、一台晶片检测器和一台测试头的IC试验装置也适用于本发明，不言而喻，也可减少设置面积。而且，图示的上述本发明的实施例只不过是举例，因而并不限于图示的结构、配置等。

如上所述，根据本发明，在替换测试头的触头的情况等中，由于把测试头的旋转移动位置选定在已有的主机架的上面部分，所以不必留出用于替换触头等而旋转移动测试头所需的空余空间。而且，即使仅设置一台旋转驱动装置也是可以的。结果，由于可以相当地减少设置一台IC试验装置的面积，所以在设置多台IC试验装置时，与已有技术相比，可以容纳于相当小的面积内。因此，可使成本下降很多，获得提高成本性能这样的益处。

而且，在采用分别通过联轴器把测试头安装于一台旋转驱动装置的两条输出轴这样的结构时，由于可以分别旋转驱动两台测试头，所以可使用具有转动一台测试头的转矩容量的旋转驱动装置。此时，具有不仅可节约空间而且还可降低成本的优点。

Claims (8)

1.一种半导体集成电路试验装置，包括：

主机架，具有容纳用于进行被试验的半导体集成电路的电测试的IC测试部的箱状形状；

测试头，支持通过电缆与所述IC测试部连接的触头在一面露出，在所述触头露出面向下的姿态和向上姿态之间转换；

驱动装置，转换所述测试头的姿态；

晶片检测器，与所述主机架相邻设置，其上面具有在所述测试头的触头露出面转换为向下姿态时与此触头接触的触头部，而且内部具有输送未封装的被试验的半导体集成电路的装置，由所述输送装置输送的被试验的半导体集成电路的端子与所述触头部电连接，可以由所述IC测试部实施测试；

其特征在于，

所述主机架的高度接近所述晶片检测器的高度；

所述测试头被所述驱动装置转换姿态，使得其触头与所述晶片检测器的触头部接触时，所述露出面呈向下姿态或呈向上姿态时，处于所述主机架的上部位置。

2.一种半导体集成电路试验装置，包括：

主机架，具有容纳用于进行被试验的半导体集成电路的电测试的IC测试部的横长箱状形状；

两台测试头，分别具有通过电缆连接于所述IC测试部的触头，而且支持于所述触头，使一面呈露出的状态，所述触头的露出面在向下姿态和向上姿态之间转换；

一台驱动装置，转换所述两台测试头的姿态；

两台晶片检测器，是与所述主机架相邻配置的两台晶片检测器，其上面具有在对应的测试头的触头的露出面转换为向下姿态时，分别与所述触头接触的触头部，而且内部具有输送未封装的被试验的半导体集成电路的装置，由所述输送装置输送的被试验的半导体集成电路的端子与所述触头部电连接，可以由所述IC测试部进行测试；

其特征在于，

形成为所述横向长的箱状体的主机架的高度接近所述晶片检测器的高度；

所述两台晶片检测器并列配置在主机架的横向宽度方向，使得这些触头部容纳于所述主机架的横向宽度范围内；

两条输出轴安装于所述驱动装置上，所述两台测试头分别装在两条输出轴上；

所述各测试头被所述驱动装置转换姿态，使得其触头与对应的晶片检测器的触头部接触时，所述露出面呈向下姿态或呈向上姿态时，处于所述主机架的上部位置。

3.根据权利要求1所述的半导体集成电路试验装置，其特征在于，所述驱动装置是旋转驱动装置，而且其至少一部分装载于所述主机架的上面，在减少所述晶片检测器与所述主机架之间的空间的同时，减少了所述晶片检测器的设置面积。

4.根据权利要求3所述的半导体集成电路试验装置，其特征在于，装载于所述主机架上面的所述旋转驱动装置的一部分是其上部部分的后部。

5.根据权利要求2所述的半导体集成电路试验装置，其特征在于，在所述主机架的前面侧，所述两台晶片检测器于主机架的横向宽度方向并列配置，所述驱动装置是旋转驱动装置，而且其至少一部分装载于所述主机架的上面，使得所述两台晶片检测器与所述主机架之间的空间变窄，同时减少了各晶片检测器的设置面积。

6.根据权利要求5所述的半导体集成电路试验装置，其特征在于，所述旋转驱动装置的配置，从前面看位于所述两台测试头之间的位置；所述旋转驱动装置的两条输出轴，分别通过联轴器安装在所述旋转驱动装置上；由于被选择的一条输出轴旋转驱动而关联的测试头，在所述主机架的上部位置和与之对应的晶片检测器的触头部接触的位置之间被旋转驱动。

7.根据权利要求5所述的半导体集成电路试验装置，其特征在于，装载于所述主机架上面的所述旋转驱动装置的一部分是其上部部分的后部。

8.根据权利要求2所述的半导体集成电路试验装置，其特征在于，在所述两台晶片检测器之间，配置有用于设置管理所述IC测试部的工作站等的桌子。

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