TWI678758B - 硬對接測試系統 - Google Patents

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Abstract

一種硬對接測試系統，包括: 一緩衝腔站，容納來自上一工序的多個未經測試的半導體晶粒並將經測試的半導體晶粒送回該緩衝腔站，提供一模板站未經測試的半導體晶粒並從中接收該模板站的經測試半導體晶粒，且包括一拾取頭，能夠將該未經測試和經測試的半導體晶粒傳送到包含多個腔的一緩衝腔中；一測試站，接收該模板站未經測試的半導體晶粒並將經測試的半導體晶粒送回該模板站，包括一測試臂，能夠將該未經測試和經測試的半導體晶粒傳送到一測試現場以執行探針標記測試；以及一視覺攝像機，設於該緩衝腔站和該模板站之間。

Description

硬對接測試系統
一種硬對接測試系統，包括：一緩衝腔站，容納來自上一工序的多個未經測試的半導體晶粒並將經測試的半導體晶粒送回該緩衝腔站，提供一模板站未經測試的半導體晶粒，並從模板站接收經測試的半導體晶粒，包括一拾取頭，能夠將該未經測試和經測試的半導體晶粒傳送到包含多個腔的緩衝腔中；一測試站，接收該模板站未經測試的半導體晶粒並將經測試的半導體晶粒送回該模板站，包括一測試臂，能夠將該未經測試和經測試的半導體晶粒傳送到測試現場以執行探針標記測試；一視覺攝像機，設於緩衝腔站和模板站之間。
在半導體測試設備中，半導體晶粒或單元(如WLCSP)需要接受視覺、完整性、電氣測試等不同階段的限制。由於行業的高競爭力，高生產量，轉移和微妙半導體晶粒的測試是有利和可取的，這將轉化為高商業收入。
按照慣例，需要一個單獨的設備來執行半導體晶粒分類和硬對接測試。然而，事實已證明，這在成本、空間、人力和處理速度方面效率都不高。此外，通過將測試與分選站相結合，可以減少單元損壞。通常，測試是在晶粒級上進行，然後在晶粒上執行多個任務並對其進行切割。在完成這些任務後，通過測試的單元可能會被損壞，造成較低的單位產量。因此，本發明將測試任 務與分片單元的分類結合起來，以確保100%良好的單元半導體晶粒包裝以用於下一工序。因此，在本發明中，如果通過緩衝腔和探針標記測試之間的半導體晶粒傳送系統來緩解上述缺點，則具有多個引導視覺、視覺檢查和拾取頭的優點。
因此，本發明的主要目的是提供一種具視覺檢查和一組腔體的模板站，以允許單元(半導體晶粒)從機器連續進給。
本發明的另一目的是提供一種靈活的結構/裝置，用作將單元或半導體晶粒從系統轉移到硬對接測試系統的載體或模板。
本發明的另一目的是對所有遵循測試站配置的用於多個半導體晶粒測試功能的半導體晶粒進行對齊。
本發明的另一目的是提供一種具有一載體或託盤或模板的視覺引導半導體模傳送系統，以允許從一個系統/站向另一個系統/站連續進給半導體晶粒。
本發明的另一目的是提高半導體晶粒測試或探針標記測試的生產量。
隨著對本發明或在實際實踐中使用本發明的以下詳細描述的理解，本發明的附加目的將變得明顯。
根據本發明的較佳實施例，提供：一種硬對接測試系統，包括：一緩衝腔站，容納來自上一工序的多個未經測試的半導體晶粒並將經測試的半導體晶粒送回該緩衝腔站，提供一模板站未經測試的半導體晶粒 並從中接收該模板站的經測試的半導體晶粒，包括一拾取頭，能夠將該未經測試和經測試的半導體晶粒傳送到包含多個腔的緩衝腔中；一測試站，接收該模板站未經測試的半導體晶粒並將經測試的半導體晶粒送回該模板站，包括一測試臂，能夠將該未經測試和經測試的半導體晶粒傳送到測試現場以執行探針標記測試；以及一視覺攝像機，設於緩衝腔站和模板站之間；其特徵在於：該模板站包括一橋接件，設於緩衝腔站和測試站之間，包括一模板。
1‧‧‧硬對接測試系統
10‧‧‧緩衝腔站
11‧‧‧拾取頭
12‧‧‧未經測試的半導體晶粒
12T‧‧‧經測試的半導體晶粒
125‧‧‧凸塊
14‧‧‧緩衝腔
16‧‧‧視覺攝像機
20‧‧‧模板站
201‧‧‧模板組
2012‧‧‧凹部
202‧‧‧腔組
2022‧‧‧凹部
22‧‧‧模板
24‧‧‧橋接件
26‧‧‧負壓或正壓裝置
30‧‧‧測試站
32‧‧‧測試臂
34‧‧‧測試現場
341‧‧‧測試座
圖1為本發明正視圖。
圖2為圖1的詳細透視圖。
圖3為本發明鄰近輔助設備的頂視圖。
圖4為本發明鄰近輔助設備的透視圖。
圖5-A為本發明的側視圖，提供了從緩衝腔轉移到模板的拾取頭。
圖5-B為在視覺攝像機上方傳送半導體晶粒的拾取頭的側視圖。
圖5-C為具半導體晶粒的拾取頭下降到模板概念的側視圖，當測試臂從測試站通過時，拾取頭和測試臂都獨立工作，不等待下一次指令。
圖5-D為在將半導體晶粒***模板後，拾取頭的上升側視圖，模板穿過測試站，從而測試臂下移以檢索半導體晶粒。
圖5-E為圖5-D的詳細視圖，其中，未經測試的半導體晶粒的通道操作連接到負壓或正壓裝置。
圖5-F為測試臂從模板中取出半導體晶粒並進入測試站的測試現場的側視圖。
圖5-G為測試臂與半導體晶粒一起下降到測試現場以執行探針標記測試圖。
圖5-H為測試臂在執行探針標記測試後將半導體晶粒返回給模板的側視圖。
圖5-I為模板的側視圖，其中，模板與探針標記測試的半導體晶粒一起返回到初始位置，而測試臂開始將半導體晶粒轉移到緩衝腔。
圖5-J為圖5-I的詳細視圖，其中，探針標記測試的半導體晶粒的通道操作連接到負壓或正壓裝置。
在下面的詳細描述中，列出了許多具體細節，以提供對本發明的透徹理解。在本技術領域中具有通常知識者將理解，本發明可以在沒有這些具體細節的情況下依舊可以實施。在其他情況下，未詳細描述眾所周知的方法、過程和/或元件，以避免混淆本發明。
通過下面實施例的描述可以更清楚地理解本發明，僅以附圖為准，這些附圖不是按比例繪製的。
雖然圖示簡要說明中對此進行了描述，但圖5-A至5-I顯示了各元件來回移動和排序的示例性方法。據瞭解，部件或系統，如單元轉移臂、拾取頭和測試臂可獨立工作，不等待下一次指令。參見圖5-A至5-I，一種硬對接測試系統(1)，包括：一緩衝腔站(10)，容納來自上一工序的多個未經測試的半導體晶粒(12)，並將經測試的半導體晶粒(12T)送回該緩衝腔站(10)；一模板站(20)，包括一拾取頭(11)，能夠將該未經測試的半導體晶粒(12)輸送到包含多個腔的一緩衝腔(14)中，和將經測試的半導體晶粒(12T)從包含多個腔的緩衝腔(14)中傳送到緩衝腔站(10)。
從側視圖來看，拾取頭(11)能夠在垂直和水平面上執行四軸運動，如箭頭(4-headed block)所示的上下(z軸)、左右(x軸)、前後(y軸)和方向/旋轉運動。
該模板站(20)的一橋接件(24)設於緩衝腔站(10)和測試站(30)之間，一模板(22)能夠在水平面上進行三軸運動，如左右(x軸)、前後(y軸)和方向/旋轉運動。模板(22)安裝在模板橋接件(24)上。
一測試站(30)，接收該模板站(20)未經測試的半導體晶粒(12)，並將經測試的半導體晶粒(12T)送回該模板站(20)，該測試站(30)包括一測試臂(32)，能夠將該未經測試的半導體晶粒(12)傳送到測試現場(34)以執行探針標記測試，並將經測試的半導體晶粒(12T)傳送回該模板站(20)。再從側視圖來看，測試臂(32)能夠執行二軸運動，如箭頭(4-headed block)所示的上下和左向運動。
一視覺攝像機(16)，設於緩衝腔站(10)和模板站(20)之間，以提供對半導體晶粒下表面的視覺檢查，其中包括凸塊(125)，用於半導體晶粒放置的任何不對齊或缺陷並進行x軸y軸的偏移補償。
當包括至少該橋接件(24)的模板站(20)設於緩衝腔站(10)和測試站(30)之間時，該橋接件(24)藉由連接一制動器，使該模板(22)能夠在該些站(10、30)之間來回移動。
參見圖2，該模板(22)可容納WLCSP(晶圓級晶粒尺寸封裝)半導體晶粒。該模板(22)包括一模板組(201)和一腔組(202)排列成陣列。該模板組(201)包括複數凹部(2012，圖5-E)能夠容納包括凸塊(125)的未經測試的半導體晶粒(12)的下表面。該模板組(201)設於接近緩衝站(10，圖5-A)的位置。各凹部(2012)包括可操作地連接到負壓或正壓裝置(26)的通道，能夠在該模板(22)來回移動期間將該未經測試的半導體晶粒(12)保持在一個位置上。
另一方面，該腔組(202)設於靠近測試站(30)的位置，包括複數凹部(2022)，能夠容納經測試的半導體晶粒(12T)的表面，另外，各凹部(2022)包括可操作地連接到負壓或正壓裝置(26)的通道，能夠在該模板(22)來回移動期間將該未經測試的半導體晶粒(12)保持在一個位置上。
該模板組(201)的方向、位置和數量必須與測試站(30)在測試現場(34)的測試座(341)的方向、位置和數量相等；這樣，整個批次處理就可以直接轉移到測試現場(34)，而無需進一步對齊。
雖然已在被認為是優選實施例中對本發明加以展示和描述，說明了與通過本發明獲得的現有技術相比的結果和優勢，但本發明並不限於這些具體實施例。因此，這裡所描述的本發明的形式僅作為說明性的且可以選擇其他實施例，而不偏離本發明的範圍，都應該為本發明申請專利範圍所保護。

Claims (10)

  1. 一種硬對接測試系統，包括: 至少一緩衝腔站，容納來自上一工序的多個未經測試的半導體晶粒，並收回經測試的半導體晶粒；該緩衝腔站將該未經測試的半導體晶粒輸送至一模板站，並從模板站收回經測試的半導體晶粒；該緩衝腔站包括至少一抓取頭能夠將未經測試或經測試的半導體晶粒來回輸送至一包含多個腔的一緩衝腔中； 至少一測試站，接收該模板站未經測試的半導體晶粒並將經測試的半導體晶粒送回該模板站；包括至少一測試臂，能夠將該未經測試及測試後的半導體晶粒輸送到一測試現場以執行探針標記測試；以及 至少一視覺攝像機，設於該緩衝腔站和該模板站之間； 其特徵在於： 該模板站包括至少一橋接件，該橋接件設於該緩衝腔站和該測試站之間，該橋接件上設有至少一模板。
  2. 如請求項1所述的硬對接測試系統，其中，該模板包括一排列成陣列的模板組。
  3. 如請求項1或2所述的硬對接測試系統，其中，該模板包括一排列成陣列的腔組。
  4. 如請求項1或2所述的硬對接測試系統，其中，該模板的方向、位置和數量與該測試現場的方向、位置和該測試現場的模版數量相同。
  5. 如請求項1所述的硬對接測試系統，其中，該橋接件包括至少一連接該模板的致動器，使該模板能夠反覆移動。
  6. 如請求項2所述的硬對接測試系統，其中，該未經測試的半導體晶粒之下表面具有凸塊，該模板組包括複數凹部能夠容納凸塊。
  7. 如請求項3所述的硬對接測試系統，其中，該腔組包括複數凹部能夠容納經測試的半導體晶粒表面。
  8. 如請求項6所述的硬對接測試系統，其中，該模板組的複數凹部包括可操作地連接到一負壓或正壓裝置的通道。
  9. 如請求項6所述的硬對接測試系統，其中，該腔組的複數凹部包括可操作地連接到一負壓或正壓裝置的通道。
  10. 如請求項1所述的硬對接測試系統，其中，該模板容納晶圓級晶粒尺寸封裝(WLCSP)晶粒。
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