CN214539893U - 一种闪存芯片的测试装置 - Google Patents
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Abstract
一种闪存芯片的测试装置,其特征在于,该装置包括测试机底座(31),测试平台,测试托架(25),垂直支架(37),进步电机(38),控制箱,进步电机导轨(14)。使用该测试装置后,解决操作员手摇升降的体力消耗,也解决了人工操作时快时慢,产量波动,效能损失的问题,极大的提高了设备利用率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种闪存芯片的测试装置。
背景技术
NAND闪存裸片检测,需要逐一上电模拟封装后的环境,测试其性能是否满足封装的要求,满足要求的良品,挑出进行下一步封装,避免浪费制造成本。
测试时,在装有测试软件的电脑上,通过USB线缆连接针卡并对针卡供电,搭载主控芯片的PCB为主体的针卡通电后,即模拟出仅缺少NAND闪存的工作环境,这时使用针卡上细如毛发之探针,与晶圆上的每个pad接触,就形成了完整的数据存储***,通过软件作用于主控,可对连接的晶圆输入信号并采集输出信号,判断芯片功能和性能是否达到设计规范要求,通过软件输出结果,判断晶圆为良品或不良品。
原有的手摇升降式晶圆测试机的操作方法:
1,将针卡在测试机顶部用螺丝锁定(针卡承载台通过调节旋钮上下移动予以调节);
2,工作台固定镶片形成90°夹角,工作台放入晶圆紧靠镶片,再通过工作台调节旋钮,进行水平前后左右以及水平旋转调节,使探针刚好与晶圆的pad位置一一对应;
3,操作手摇杆来回转动180°,带动针卡托架,将工作台上升或下降,完成测试和取放晶圆的操作;
现有技术的缺点:晶圆焊点非常小,不仅对测试探针接触焊点的精度要求很高,还要在批量操作后保持一致性。探针与晶圆的pad既要精准接触,还要避免接触压力过大造成探针弯折和磨损,每次晶圆上升与探针接触,都是直接到位,没有缓冲,随着大量的测试动作重复进行,探针容易磨损加剧,甚至弯曲以致损坏,严重影响测试的准确率。
2,操作员做好取料换料的动作后,再操作摇杆,动作繁琐,效率很低,而且摇杆举升工作台时,速度不能太快,用力不宜太猛,效率很难得到有效提高。因为设备构件摩擦、限定升降的构件多次碰撞后的磨损等因素,不能保证探针与晶圆接触保持一致,导致大批量测试时需要反复调试,因此需要经常反复调试,压力大了造成晶圆PAD上针痕太大,影响后续的封装合格率,压力小了,又不能保持良好接触。
实用新型内容
本实用新型专利的目的在于提供一种闪存芯片的测试装置,其特征在于,该装置包括测试机底座(31),测试平台,测试托架(25),垂直支架(37),进步电机(38),控制箱,进步电机导轨(14);
所述垂直支架(37)垂直安装在测试机底座(31),所述控制箱安装在垂直支架(37)的外侧,所述进步电机(38)安装在垂直支架(37)的内侧,该进步电机(38)上具有进步电机导轨(14),所述测试托架(25)通过导轨滑块(40)可沿着进步电机导轨(14)上下位移;
所述测试平台位于测试托架(25)的下方,并安装在测试机底座(31)上.
所述控制箱包括控制箱面板(8)和控制箱后盖(35),所述控制箱后盖(35)通过控制箱面板(8)与垂直支架(37)连接;
所述控制箱后盖(35)的上部具有步进电机电缆孔(9),侧面上部具有散热风扇(34),侧面下部具有测试机开关(32)和测试机电源插孔(33);所述控制箱面板(8)上自上而下依次排列有记忆控制按钮(1),锁定控制按钮(2),缓冲控制按钮(3),扎针控制按钮(4),恢复原点控制按钮(5),伺服电机控制按钮(6),模式控制按钮(7);
所述测试托架(25)的侧部具有测试托架固定孔(18),该测试托架固定孔(18)用于连接导轨滑块(40);该测试托架(25)具有急停保护罩(21)和急停微动开关(22),所述急停保护罩(21)上具有急停保护罩悬挂孔(15);所述测试托架(25)的四周具有针卡固定螺栓(23),用于固定测试针卡(20),该测试针卡(20)的中部具有探针(24)。
所述进步电机(38)的侧面具有急停开关线缆(30);进步电机导轨(14)上具有导轨保护罩(29)。
所述测试平台自上而下依次包括测试作业面(47),抽真空组件(46),水平旋转滑块(45),水平旋转外框(44),前后移动滑块(43),左右移动滑块(42)和测试平台底座(41)。
所述抽真空组件(46)通过真空管快速接头(48)与真空泵连接软管(49)连接;所述测试作业面(47)上具有真空吸气孔(16)和镶片(17)。
所述垂直支架(37)通过三角固定架(39)固定在测试机底座(31)上;所述测试机底座(31)上具有微动开关电缆孔(13),该微动开关电缆孔(13)上具有微动开关(12),所述微动开关(12)上具有上升按钮(26)和下降按钮(27);
所述进步电机(38)上部具有步进电机电缆(10)。
有益效果:
1、使用电动设备后,解决操作员手摇升降的体力消耗,也解决了人工操作时快时慢,产量波动,效能损失的问题,极大的提高了设备利用率;
2、减少了对人力需求的高度依赖,只一名操作员就能操作更多台测试机,解决了传统操作对操作员人数的高度依赖,以及人员能力参差不齐造成的生产效率低下的问题;
3、测试平台减少了人为因素造成的震动,更确保了测试探针接触晶圆焊点的精度,避免了旧式的测试机带来的误测、探针损坏问题,提高了产品合格率。
本实用新型的测试机,将工作台调节座固定于底座上,通过镶片固定晶圆的位置;使用步进电机设定测试针卡的升降;针卡升降的终点位置、缓冲距离,通过控制面板上的7个控制按钮(记忆控制按钮(1),锁定控制按钮(2),缓冲控制按钮(3),扎针控制按钮(4),恢复原点控制按钮(5),伺服电机控制按钮(6),模式控制按钮(7))设置和调整控制箱内PLC控制器,操作员按动上升按钮(26)和下降按钮(27)后,PLC控制器根据设置值发送脉冲信号给步进电机,使步进电机进行升降动作,使测试针卡每次下降停留的相对位置保持完全一致,探针与每颗晶圆接触的情况保持一致,操作员只需要按动上升、下降两个电动按钮即可取代手摇式升降,同时解决了原有的几个缺陷:
1,步进电机通过微动开关操作,可精准控制距离和行程,在距离晶圆8mm处急停并缓慢下压,以缓慢的动作将探针下触到晶圆的PAD上,由此避免了探针与晶圆PAD的快速接触造成的一系列不良现象;
2,操作员测试过程中,换料后仅需轻触微动开关,步进电机自动完成下压-缓冲-接触动作,测试完成后仅需轻触微动开关,步进电机自动上行至顶部,因此操作员效率得到非常大的提升,同时避免了操作员能力不同造成的测试过程不一致的现象。
附图说明
图1为本专利的第1结构示意图;
图2为本专利的第2结构示意图;
图3为本专利的侧视图;
图4为图3的右视图;
图5为图4的俯视图;
图6为测试平台的结构示意图;
图7为测试平台的第1立体视图;
图8为测试平台的第2立体视图;
图9为测试平台的俯视图。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐述本实用新型。
如图所示:一种闪存芯片的测试装置,其特征在于,该装置包括测试机底座(31),测试平台,测试托架(25),垂直支架(37),进步电机(38),控制箱,进步电机导轨(14);
所述垂直支架(37)垂直安装在测试机底座(31),所述控制箱安装在垂直支架(37)的外侧,所述进步电机(38)安装在垂直支架(37)的内侧,该进步电机(38)上具有进步电机导轨(14),所述测试托架(25)通过导轨滑块(40)可沿着进步电机导轨(14)上下位移;
所述测试平台位于测试托架(25)的下方,并安装在测试机底座(31)上.
所述控制箱包括控制箱面板(8)和控制箱后盖(35),所述控制箱后盖(35)通过控制箱面板(8)与垂直支架(37)连接;
所述控制箱后盖(35)的上部具有步进电机电缆孔(9),侧面上部具有散热风扇(34),侧面下部具有测试机开关(32)和测试机电源插孔(33);所述控制箱面板(8)上自上而下依次排列有记忆控制按钮(1),锁定控制按钮(2),缓冲控制按钮(3),扎针控制按钮(4),恢复原点控制按钮(5),伺服电机控制按钮(6),模式控制按钮(7);
所述测试托架(25)的侧部具有测试托架固定孔(18),该测试托架固定孔(18)用于连接导轨滑块(40);该测试托架(25)具有急停保护罩(21)和急停微动开关(22),所述急停保护罩(21)上具有急停保护罩悬挂孔(15);所述测试托架(25)的四周具有针卡固定螺栓(23),用于固定测试针卡(20),该测试针卡(20)的中部具有探针(24)。
所述进步电机(38)的侧面具有急停开关线缆(30);进步电机导轨(14)上具有导轨保护罩(29)。
所述测试平台自上而下依次包括测试作业面(47),抽真空组件(46),水平旋转滑块(45),水平旋转外框(44),前后移动滑块(43),左右移动滑块(42)和测试平台底座(41)。
所述测试平台各个部件的结构如下:
所述测试平台底座(41)为下平上凸型结构,所述测试平台底座(41)的下部通过螺丝固定在测试机底座(31)上;该测试机底座(31)上具有第一固定件(51),该第一固定件(51)通过第一固定螺丝(52)固定在测试机底座(31)上;该第一固定件(51)夹持有第一调解螺杆(50);
所述左右移动滑块(42)为下凹上凸结构;该左右移动滑块(42)的下凹部分与测试平台底座(41)的上凸部分相契合;通过第二固定螺丝(54)将第二固定件(53)固定在左右移动滑块(42)的一个侧面上;所述第二固定件(53)与第一调解螺杆(50)处于同一高度;所述左右移动滑块(42)的另一个侧面通过第三固定螺丝(58)固定连接第三固定件(57),该第三固定件(57)夹持有第二调节螺杆(56)。
所述前后移动滑块(43)为下凹上平结构;该前后移动滑块(43)的下凹部分与左右移动滑块(42)为上凸部分相契合;所述前后移动滑块(43)的侧面通过第四固定螺丝(60)固定第四固件(59),所述第四固件(59)与第二调节螺杆(56)位于同于高度;
所述水平旋转外框(44)为中空结构,通过螺丝与前后移动滑块(43)为的上平部分连接;水平旋转外框(44)的侧面具有水平固定件(65),该水平固定件(65)上具有旋转支点(62),所述水平固定件(65)的两端具有第一水平旋转旋钮(63)和第二水平旋转旋钮(64);
所述水平旋转滑块(45)为上平下凸结构,该凸起部分与水平旋转外框(44)的中空部分相契合,所述旋转支点(62)透过水平固定件(65)与水平旋转滑块(45)连接;
所述抽真空组件(46)通过真空管快速接头(48)与真空泵连接软管(49)连接;所述测试作业面(47)上具有真空吸气孔(16)和镶片(17)。
所述垂直支架(37)通过三角固定架(39)固定在测试机底座(31)上;所述测试机底座(31)上具有微动开关电缆孔(13),该微动开关电缆孔(13)上具有微动开关(12),所述微动开关(12)上具有上升按钮(26)和下降按钮(27);
所述进步电机(38)上部具有步进电机电缆(10)。
所述左右移动滑块(42)上具有左右滑块锁定装置(55);
所述前后移动滑块(43)上具有前后滑块锁定装置(61);
所述水平旋转滑块(45)上具有水平旋转角度尺(11);
所述进步电机导轨(14)的上部为原点位置(28);
通过旋转第一调解螺杆(50)可与第二固定件(53)相接触,从而带动左右移动滑块(42)左右移动;
通过旋转第二调节螺杆(56)可与第四固件(59)相接触,从而带动前后移动滑块(43)前后移动;
使用时候采用如下步骤:
(一)设计和安装:
为了避免步进电机工作时产生震动,测试机底部为30cm*18cm合金钢制作成测试机底座(31),在垂直支架(37)与测试机底座(31)相交的位置,攻牙开孔,先用螺丝锁紧垂直支架(37),利用螺丝让三角钢架(39)同时锁住垂直支架(37)和测试机底座(31),利用三角形稳定性使垂直支架(37)稳固且垂直于测试机底座(31)。
在垂直支架(37)对应进步电机导轨(14)的安装孔位和控制箱面板(8)的安装孔位处开孔,先将步进电机(38)和进步电机导轨(14)固定到垂直支架(37),再安装控制箱面板(8)到垂直支架(37)上,随后将PLC控制器、220V转24V电源安装在控制箱面板上,然后把步进电机马达电源线通过步进电机电缆孔(9)接到控制箱内24V电源,步进电机控制信号线,点动开关(上、下),保护开关急停线接入PLC控制器,再盖上控制箱后盖(35),用螺丝与控制箱面板(8)固定。
将针卡测试托架(25)安装到导轨滑块(40),针卡测试托架(25)安装后必须与测试机底座(31)平行;
在针卡测试托架(25)正下方测试机底座(31)上开孔,用螺丝与测试平台底座(41)固定。
(二)使用前调试
在一系列配件按设计制作并装配完成后,取一颗晶圆用双面胶置于测试作业面(47)的中间位置真空吸气孔上面,晶圆四条边与测试作业面四条边基本平行后予以固定。所述测试作业面(47)上具有真空吸气孔(16)为九宫格排列,镶片(17)的数量为两个,将两颗镶片紧靠晶圆左侧和上方的相邻两条边形成90°夹角,用快干胶水固定,在测试作业面后,取下双面胶固定的晶圆,清除镶片边缘残胶。
将测试机放置在结构稳固,不会晃动的台面上,将真空泵连接软管接入抽真空组件(46)上的真空管快速接头(48);
将电源线接入电源插孔(33),打开电源测试机开关(32),拨动恢复原点控制按钮(5)(OFF/ON)按钮到ON一次,使测试托架(25)复位至原点位置(28),恢复原点控制按钮(5)(OFF/ON)开关会自动回弹到OFF。使用吸笔将测试晶圆沿镶片内侧向左上移动,紧贴两条垂直边线后放开(晶圆焊点统一朝右侧)。
将模式控制按钮(7)(自动/手动)拨动到手动模式,把伺服电机控制按钮(6)(OFF/ON)拨到OFF,此时步进电机刹车松开,用手将测试托架(25)轻轻压下,直至测试托架(25)距离测试作业面47约三厘米处,将伺服电机控制按钮(6)(OFF/ON)拨到ON,步进电机刹车抱紧,记忆控制按钮(1)(OFF/ON)向ON拨动后放开,使控制器记忆步进电机导轨滑块(40)当前所处位置后,记忆控制按钮(1)(OFF/ON)会自动回弹到OFF位置。
再拨动扎针控制按钮(4)(上/下)向【下】不放,测试托架(25)持续下降至距离测试作业面(47)约两厘米左右。
将测试针卡(20)***测试托架(25)中间的缝隙中,探针(24)处于晶圆的焊点正上方位置,此时用手按住测试针卡,拧紧测试托架上的四个针卡固定螺栓(23)。
将主控板的跳线帽调整为晶圆所需3.3V/1.8V/1.2V的跳线位,***测试针卡(20)的主控板接口(19),用USB线缆一端连接主控板,另一端接入测试用的电脑,在电脑中打开测试软件,
将显微镜用支架固定,物镜置于探针24正上方,打开显微镜灯提供足够照明,进行辅助调试。
使用显微镜观察探针(24)与晶圆焊点的位置,将扎针控制按钮(4)(上/下)开关向【下】拨动,使测试托架缓缓下降,在探针距离测试晶圆约8mm时,拨动缓冲控制按钮(3)(上/下)到【上】,拨动锁定控制按钮(2)(OFF/ON)至ON、再拨动记忆控制按钮(1)(OFF/ON)至ON,至此缓冲位置起始设置完成。
将缓冲控制按钮(3)(上/下)拨动到【下】,继续将扎针控制按钮(4)(上/下)开关向【下】拨动,观察晶圆焊点和探针的相对位置,必要时通过测试平台的左右前后水平旋转等微调旋钮调整,使晶圆焊点和探针24针尖对正。在即将接触晶圆的焊点时,将扎针控制按钮(4)(上/下)开关向【下】点动(每次点动1um距离),直至测试结果在电脑软件中显示,终点位置设置完成,拨动锁定控制按钮(2)(OFF/ON)至ON、再拨动记忆控制按钮(1)(OFF/ON)至ON,将缓冲控制按钮(3)(上/下)拨回到中间,至此缓冲终点位置设置完成,即可撤下显微镜,并将模式控制按钮(7)(自动/手动)拨动到自动模式。此时只需按动上升按钮(26)和下降按钮(27)即可进行测试。
先测两颗晶圆,再单独放到显微镜下观察探针在晶圆焊盘上扎的深度,如需调整,将模式控制按钮(7)(自动/手动)拨动至【自动】,按动下降按钮(27),针卡托架下降至预设终点位置;再将模式控制按钮(7)(自动/手动)拨动至【手动】,将缓冲控制按钮(3)(上/下)拨动到【下】,拨动扎针控制按钮(4)(上/下)向【上】或【下】点动,每点动一次调整1um距离,调整完成后,依次拨动锁定(OFF/ON)2至OFF、再拨动记忆(OFF/ON)1至ON,将缓冲(上/下)3拨回到中间,最后将模式控制按钮(7)(自动/手动)拨动至【自动】,缓冲行程的终点调整完成。
(三)测试过程
操作员批量测试前,先开启测试电脑,打开测试软件,将模式控制按钮(7)(自动/手动)拨动至【自动】,再将原点控制按钮(5)(OFF/ON)向【ON】拨动一次,使步进电机回零位。
操作员使用真空吸笔从装有晶圆的萃盘内吸起待测试的晶圆(焊点统一朝右侧),放入测试作业面上的两颗镶片夹角,晶圆的两边与镶片同时抵紧后,松掉真空吸笔,使晶圆停留在测试平台上,按动下降按钮(27);
下降按钮(27)通电后,给PLC控制器端口A发送一个低电平信号,控制器随即驱动步进电机,测试托架快速下降到缓冲位置,再缓慢下降到预设终点位置,将探针扎晶圆焊点上。此时晶圆与主控板通电连接,主控芯片对晶圆进行辨认,将结果返回到测试电脑的软件窗口上;
测试结果呈现后,操作员按动上升按钮(26),上升开关给控制器端口B发送一个低电平信号,测试托架迅速上升返回原点28,操作员将测试平台上面已测试完毕的晶圆吸起,按照测试结果放到对应的萃盘,再重复上述测试过程的过程。
主控对晶圆测试过程需要一定的时间,操作员可同时操作多台测试机,对相同的晶圆(型号,厚度)进行一人多机测试。
如果操作时,操作员不慎在手部未脱离测试托架25下方区域的情况下,按了下降按钮(27),则测试托架25快速下压时,其下方悬挂的急停保护罩21将会受到阻挡,受到反作用力向上触碰任意一个急停微动开关22,此时微动开关22对PLC控制器端口C发送一个低电平型号,步进电机立即停止动作并悬停。此时操作员只需将恢复原点控制按钮(5)(OFF/ON)向【ON】拨动一次,步进电机自动上升回到零位,此时可再次按动下降按钮(27),继续测试。
测试中止时,操作员先将测试托架25上升到原点,再将模式控制按钮(7)(自动/手动)拨到手动,防止误触下架开关。
测试平台为多层结构组成,各层结构与测试机底座31平行;
测试作业面(47)放置的晶圆需要左右移动时,先松开左右滑块锁定装置(55),将第一调解螺杆(50)顺时针旋转,第一调解螺杆(50)的末端对第二固定件(53)向左推动,左右移动滑块(42)向左移动;将第一调解螺杆(50)逆时针旋转,第一调解螺杆(50)的末端向右回退,左右移动滑块(42)因内部弹簧作用,跟随螺杆移动,顶住螺杆。测试平台左右移动调整完毕后,拧紧左右滑块锁定装置(55),调整完成。
测试作业面(47)放置的晶圆需要前后移动时,先松开前后滑块锁定装置(61),将第二调节螺杆(56)顺时针旋转,第二调节螺杆(56)的末端对第四固件(59)向前推动,前后移动滑块(43)向前移动;将第二调节螺杆(56)逆时针旋转,第二调节螺杆(56)的末端向后回退,前后移动滑块(43)因内部弹簧作用,自动跟随螺杆回退,并顶住第二调节螺杆(56)。测试平台前后移动调整完毕后,拧紧前后滑块锁定装置(61),调整完成。
测试作业面(47)放置的晶圆需要水平旋转时,如需以俯视角度顺时针旋转,先拧松第二水平旋转旋钮(64),再调整第一水平旋转旋钮(63),对旋转支点(62),施加推力,则水平旋转滑块(45)顺时针转动,水平旋转调整完成后,将第二水平旋转旋钮(64)拧紧,调整完成。如需以俯视角度逆时针旋转,先拧松开第一水平旋转旋钮(63),再调整第二水平旋转旋钮(64),对旋转支点(62),施加推力,则水平旋转滑块(45)顺时针转动,水平旋转调整完成后,将第一水平旋转旋钮(63)拧紧,调整完成。
应理解,这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解,在阅读了本实用新型讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
Claims (6)
1.一种闪存芯片的测试装置,其特征在于,该装置包括测试机底座(31),测试平台,测试托架(25),垂直支架(37),进步电机(38),控制箱,进步电机导轨(14);
所述垂直支架(37)垂直安装在测试机底座(31)上,所述控制箱安装在垂直支架(37)的外侧,所述进步电机(38)安装在垂直支架(37)的内侧,该进步电机(38)上具有进步电机导轨(14),所述测试托架(25)通过导轨滑块(40)可沿着进步电机导轨(14)上下位移;
所述测试平台位于测试托架(25)的下方,并安装在测试机底座(31)上,所述进步电机(38)上部具有步进电机电缆(10);
所述垂直支架(37)通过三角固定架(39)固定在测试机底座(31)上;所述测试机底座(31)上具有微动开关电缆孔(13),该微动开关电缆孔(13)上具有微动开关(12),所述微动开关(12)上具有上升按钮(26)和下降按钮(27)。
2.如权利要求1所述的一种闪存芯片的测试装置,其特征在于,所述控制箱包括控制箱面板(8)和控制箱后盖(35),所述控制箱后盖(35)通过控制箱面板(8)与垂直支架(37)连接;
所述控制箱后盖(35)的上部具有步进电机电缆孔(9),侧面上部具有散热风扇(34),侧面下部具有测试机开关(32)和测试机电源插孔(33);所述控制箱面板(8)自上而下依次排列有记忆控制按钮(1),锁定控制按钮(2),缓冲控制按钮(3),扎针控制按钮(4),恢复原点控制按钮(5),伺服电机控制按钮(6),模式控制按钮(7)。
3.如权利要求1所述的一种闪存芯片的测试装置,其特征在于,所述测试托架(25)的侧部具有测试托架固定孔(18),该测试托架固定孔(18)用于连接导轨滑块(40);该测试托架(25)具有急停保护罩(21)和急停微动开关(22),所述急停保护罩(21)上具有急停保护罩悬挂孔(15);所述测试托架(25)的四周具有针卡固定螺栓(23),用于固定测试针卡(20),该测试针卡(20)的中部具有探针(24)。
4.如权利要求1所述的一种闪存芯片的测试装置,其特征在于,所述进步电机(38)的侧面具有急停开关线缆(30);进步电机导轨(14)上具有导轨保护罩(29)。
5.如权利要求1所述的一种闪存芯片的测试装置,其特征在于,所述测试平台自上而下依次包括测试作业面(47),抽真空组件(46),水平旋转滑块(45),水平旋转外框(44),前后移动滑块(43),左右移动滑块(42)和测试平台底座(41)。
6.如权利要求5所述的一种闪存芯片的测试装置,其特征在于,所述抽真空组件(46)通过真空管快速接头(48)与真空泵连接软管(49)连接;所述测试作业面(47)上具有真空吸气孔(16)和镶片(17)。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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GR01 | Patent grant | ||
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