TWI710775B - 積體電路晶片的測試裝置 - Google Patents

Abstract

一種積體電路晶片的測試裝置，測試裝置包括載板，其包括設於載板上的插座。插座具有用於承放積體電路晶片的軟板。包括晶片取放料的機械手臂，其可活動於該插座的上方，用以提取及置放積體電路晶片於錫球接觸之高速傳輸軟板上。可活動地設於插座的上方的反射罩。位於插座的一側及反射罩下方的無線收訊元件，其電性連接於該載板。積體電路晶片的無線訊號天線用以發出無線訊號，並經由反射罩的反射面反射至無線收訊元件以進行測試。

Description

積體電路晶片的測試裝置

本申請是有關一種測試裝置，特別是指一種用於具無線天線的積體電路晶片的測試裝置。

無線傳輸及無線通訊的技術已被廣泛地使用於各行各業，並已逐漸取代傳統資訊傳播的方式，進而創造出新世代的電子產業。為滿足無線傳輸及通訊的需求，各式電子產品無一不具有無線傳輸的功能，其中具無線天線的積體電路(integrated circuit, IC) 即為不可或缺的元件之一。

傳統無線天線IC晶片主要包括天線及微電路，並具有天線封裝在晶片內(antenna in package, AIP)的結構。通過在電子產品內設置IC晶片，即可和接收或傳送端進行無線訊號傳輸作業。因此，無線天線IC晶片的測試也是生產成本的主要部份。目前自動量產測試AIP 晶片，還沒有統一規格，甚至需要依賴人員手動取放晶片在插座(socket)，嚴重影響生產效率。具體而言，傳統自動量產測試AIP 晶片的測試設備，插座上設有測試天線，且插座上具有上蓋。在測試過程中，人員需要使用吸筆吸取與放置晶片於插座上，然後將插座的上蓋蓋上後，利用上蓋壓住晶片，使晶片的錫球與插座上的彈簧針(pogo pin)導通。由於插座上蓋的測試天線要接收晶片發出的無線訊號，但會干涉搬料機去吸取與放置晶片，使自動化測試難以實現。此外，目前無線天線IC晶片的訊號測試方法是利用測試天線，將測試訊號傳輸到昂貴的自動測試設備(automatic test equipment, ATE)進行最終測試。然而，對於基本的無線訊號測試，ATE成本高昂，並非測試選用的最佳方案。

本申請的目的在於提供一種具無線訊號天線的積體電路晶片的測試裝置，其可在晶片搬料台內，對積體電路晶片的訊號品質進行快速且精確的自動化測試。

本申請的另一目的在於提供一種可以在同一測試平台，通過不受遮擋的訊號傳送環境，自動化地檢測積體電路晶片的無線訊號是否符合檢測標準的積體電路晶片的測試裝置。

為達到前述目的，本申請提供一種積體電路晶片的測試裝置，該積體電路晶片包括無線訊號天線及設於積體電路晶片的底部的錫球面，該測試裝置包括：一載板，包括一設於該載板上的插座，其具有一用於承放該積體電路晶片的軟板；一活動臂，其可活動於該插座的上方，用以提取及置放該積體電路晶片於該軟板上；一具有反射面的反射罩，可活動地設於該插座的上方；以及一無線收訊元件，位於該插座的一側及該反射面的下方，並電性連接於該載板，其中該積體電路晶片的無線訊號天線用以發出無線訊號，並經由該反射面反射至該無線收訊元件以進行測試。

依據本申請的一實施例，該測試裝置更包括一插座上蓋，其可活動地設於該插座的上方，並包括一連接部及一抵壓柱，其中該連接部面向該插座設置，該抵壓柱設於該連接部上，並朝該插座方向延伸一預定距離，用以抵壓該積體電路晶片的邊部。

依據本申請的另一實施例，該測試裝置更包括一開放空間，其形成於該抵壓柱、該連接部及該反射面之間，並暴露於該插座上。

依據本申請的另一實施例，該反射罩設於該插座上蓋的連接部的下方，且該反射罩的一端位於該插座的正上方，另一端朝該載板的方向向下傾斜設置。

依據本申請的另一實施例，該反射罩的該另一端延伸至該無線收訊元件上。

依據本申請的另一實施例，該插座上蓋的抵壓柱靠近該插座的一端更設有一凸條，其對應該積體電路晶片的周圍設置。

依據本申請的另一實施例，該測試裝置更包括一屏蔽體，用以罩蓋該插座上蓋及該反射罩。

依據本申請的另一實施例，該活動臂包括一吸嘴部，其對應該積體電路晶片的周邊設置，用以定位並吸取該積體電路晶片。

依據本申請的另一實施例，該吸嘴部為無線訊號可穿透的穿透物質所製。

依據本申請的另一實施例，該活動臂的吸嘴部更包括一開口部，該開口部包括一開口及一可活動地設置於該開口上的遮板。

依據本申請的另一實施例，該反射罩連接於該活動臂，並位於該活動臂的上方，且該反射罩依據該活動臂的移動而連動於該插座的正上方。

依據本申請的另一實施例，該反射面為一拋物鏡反射面，其具有一朝向該插座設置的凹部。

依據本申請的另一實施例，該無線收訊元件設於該載板設有該插座的同一表面上。

依據本申請的另一實施例，該插座設有一真空吸取裝置，用以由該插座方向真空吸取該積體電路晶片。

本申請積體電路晶片的測試裝置可通過該活動臂、該插座上蓋和該反射罩的配合，或該活動臂和該反射罩的配合，建立遠場測試環境，並通過該拋物鏡反射面來量測該積體電路晶片發射的球面波訊號。在該活動臂的吸嘴部、該插座上蓋和該反射面的配合下，可以使該積體電路晶片的訊號傳輸路徑不會受到遮擋，可有效達到快速且準確的測量效果。在單獨該活動臂和該反射面的配合下，及利用該吸嘴的穿透材質，使該積體電路晶片的訊號可以穿透或繞射，進而達到快速且準確的測量效果。此外，本申請的測試裝置亦可利用插座的真空吸取裝置，同樣可使該積體電路晶片的訊號順利穿透或繞射到反射面，且準確地發送到該無線收訊元件，進而完成訊號測試。本申請的積體電路晶片的測試裝置利用無線收訊元件及反射罩的設置，有效解決傳統積體電路晶片難以自動化測試的問題，並降低傳統自動測試設備(automatic test equipment, ATE)所需的昂貴測試成本， 進而達到在晶片搬料機完成自動化測試積體電路晶片，大幅提升測試產能，滿足量產的需求。

本申請為一種用於測試具有無線訊號收發功能的積體電路晶片的測試裝置，進而確保積體電路晶片在上料後可正確運作於電子產品。本申請的積體電路晶片可適用於需要無線傳輸功能的電子產品，如智能手機或平板等，並可應用於4G或5G的行動通訊技術。特別說明的是，本申請的測試裝置是在晶片搬料機(handler)內完成自動化的測試。請參閱圖1。圖1為本申請積體電路晶片的測試裝置的一實施例的結構示意圖。於此實施例中，本申請的積體電路晶片6的測試裝置1包括一載板2、一活動臂3、一反射罩4、一插座上蓋5、及一無線收訊元件7(如圖1及圖3所示)。該載板2為印刷電路板，其包括一設於該載板2上的插座21，其中該插座21具有一用於承放該積體電路晶片6的軟板211，其為用於錫球接觸之高速傳輸的軟性電路板，及多個顯露於軟板211的彈簧針(pogo pin, 未圖示)。該積體電路晶片6包括封裝於內部的無線訊號天線61，及設於該積體電路晶片6的一側的錫球面62，其上佈設有錫球(未圖示)，該無線訊號天線61用以發射或接收無線訊號。該反射罩4包括一反射面41，其為拋物鏡反射面，並具有一朝向該插座21設置的凹部40(如圖3所示)。該無線收訊元件7位於該插座21的一側及該反射罩4的下方，並電性連接於該載板2。於此實施例中，該無線收訊元件7具有無線天線，其具體為收訊天線電路板(如圖1-4所示)，用於接收來自該無線訊號天線61的訊號。具體而言，該無線收訊元件7設於該載板2設有該插座21的同一表面上，即該無線收訊元件7與該插座21間隔一預定距離，並且位於同一側。

如圖1所示，該活動臂3包括一吸嘴31，其可活動於該插座21的上方，用以提取及置放該積體電路晶片6於該軟板211上。如圖1所示，該活動臂3相對該吸嘴部31的一端為省略表示而未完全顯示，其是設置於該搬料機(未圖示)內，其中該活動臂3利用真空吸取技術，通過該吸嘴部31定位並吸取該積體電路晶片6。

圖2為該活動臂3置放該積體電路晶片6的結構示意圖。如圖2所示，該活動臂3朝該插座21的方向下移，並置放該積體電路晶片6於該軟板211上。

圖3為圖1的測試裝置的另一結構示意圖。如圖3所示，該插座上蓋5可活動地設於該插座21的上方，其中圖3所示的插座上蓋5為省略表示，而未完全顯示其是設置於該自動搬料機內。具體而言，該插座上蓋5包括一連接部51及一抵壓柱52，其中該連接部51面向該插座21設置，該抵壓柱52設於該連接部51上，並朝該插座21方向延伸一預定距離。如圖3所示，該抵壓柱52垂直於該插座21。特別說明的是，於此實施例中，該反射罩4設於該插座上蓋5的連接部51的下方，且該反射罩4的一端位於該插座21的正上方，另一端朝該載板2的方向向下傾斜設置，其中該反射面4的該另一端延伸至該無線收訊元件7上方。換言之，該反射面41對應於該無線收訊元件7的一端，其相對於該載板2的高度是低於該反射面41另一端相對於該載板2的高度。 具體而言，該插座2的周圍設有外框20，而該抵壓柱52靠近該插座21的一端更設有一凸條521，其對應該積體電路晶片6的周圍設置，並位於該外框20及該基座21之間。此外，該抵壓柱52、該連接部51及該反射面4之間共同形成一開放空間50，其暴露於該插座21上。亦即，該抵壓柱52是設於相對該插座21相鄰該邊框20的位置，進而不會遮擋該插座21的中央部位的上方。

續請參閱圖3配合圖1、圖2及圖4觀之，其中圖4為該插座上蓋5加壓該積體電路晶片6的結構示意圖。本實施例的測試裝置1是通過該活動臂3及該插座上蓋5的配合完成。於實際測試時，先通過該活動臂3放置該積體電路晶片6於該插座21後，該活動臂3移開(如圖1及圖2所示)，再由該插座上蓋5下移並抵壓該積體電路晶片6(如圖3所示)；此時，該抵壓柱52的凸條521壓抵該積體電路晶片6的最外圍邊部，使該積體電路晶片6底部的錫球與該插座21的pogo pin端(彈簧針)定位並電性導通(如圖4所示)。之後，該積體電路晶片6經由控制發出無線訊號。由於該插座上蓋5的開放空間50位於該積體電路晶片6的正上方，該無線訊號不會受到遮擋，使該無線訊號的球面波訊號向外朝上地傳送至該反射面4，並經由該反射面4的反射而形成平面波，其射向下方的無線收訊元件7(如圖4所示)，其中該無線收訊元件7順利接收該無線訊號，並傳送到外部運算設備(例如，電腦)進行運算而產生測試結果，用以測試該積體電路晶片6的訊號傳送功能是否正常。

續請參閱圖3及圖4，本實施例的測試裝置1更包括一屏蔽體501，用以罩蓋該插座上蓋5及該反射罩4，其中該屏蔽體501為吸波材所製，可減少該積體電路晶片6的無線訊號受外部干擾，或多次反射引起的損耗。

請參閱圖5至圖8為本申請測試裝置1的另一實施例。圖5至圖8所述的實施例與前述實施例的主要區別在於：圖5的實施例並無採用該加壓臂5，且反射罩的結構關係並不相同。如圖5所示，本實施例的測試裝置1包括載板2、活動臂3、反射罩4、積體電路晶片6及無線收訊元件7，其相同於前述實施例中的元件構造於此不再複述。特別說明的是，本實施例的反射罩4是連接於活動臂3，並位於該活動臂3的上方(如圖5所示)，且該反射罩4可依據該活動臂3的移動而連動於該插座21的正上方。此外，本實施例的無線收訊元件7為一種無線收訊晶片，用於接收來自該無線訊號天線61的訊號。具體而言，該反射罩4具有反射面41，其對應於該外框20的一端，相對於該載板2的高度低於該反射面41的另一端，使該反射面41的凹部40朝向該無線收訊元件7的方向設置。特別說明的是，該吸嘴部31為無線訊號可穿透的穿透物質所製。

續請參閱圖5配合圖6-7觀之。本實施例的測試裝置1運作時，該活動臂3先置放該積體電路晶片6於該插座21上，之後，藉由該活動臂3的吸嘴部31抵壓該積體電路晶片6(如圖6所示)。由於該吸嘴部31為無線訊號可穿透的穿透物質所製，該積體電路晶片6發出的無線訊號的訊號波，仍然可以通過該吸嘴部31而傳送到該反射面41，並由該反射面41反射至該無線收訊元件7。換言之，縱使該吸嘴部31是罩蓋於該積體電路晶片6上，但不會影響訊號發射品質，仍可通過該反射面4而反射到該無線收訊元件7，進而完成測試作業。

請參閱圖8。圖8所示的測試裝置1的插座21更進一步配置有一真空吸取裝置210，用以由該插座21的下方，通過該插座21的若干縫隙(未圖示)吸取該積體電路晶片6。亦即，該活動臂3於置放該積體電路晶片6後可移開，而可使該吸嘴部31與該積體電路晶片6保持一預定距離，用以讓出該積體電路晶片6的訊號繞射空間，且不須施力加壓該積體電路晶片6。此時，可通過該真空吸取裝置210持續吸取該積體電路晶片6，使該積體電路晶片6和該插座21電性導通，而無線訊號可更快速的發射至該反射面41，並反射至該無線收訊元件7，進而完成測試作業。該真空吸取裝置210的原理與一般真空吸取原理相同，即利用真空泵浦(未圖示)產生吸附作用。

請參閱圖9，其為圖5的測試裝置的另一結構示意圖。於此實施例中，為確保該吸嘴部31完全不會影響訊號品質，該吸嘴部31更可包括一開口部32，該開口部32包括一開口321及一可活動地設置於該開口321上的遮板322。具體而言，當該吸嘴部31在加壓該積體電路晶片6後，該遮板322可自動移動，並開啟該開口321，使該積體電路晶片6的無線訊號可以不受該吸嘴部31的遮擋而發射到該反射面41，並更快速的反射至該無線收訊元件7，進而完成測試作業。一旦該測試作業完成後，該遮板322關閉該開口321並回復成常態狀態。

綜上所述，本申請積體電路晶片的測試裝置可通過該活動臂、該插座上蓋和該反射罩的配合，或該活動臂和該反射罩的配合，建立遠場測試環境，並通過該弧形反射罩的反射面來量測該積體電路晶片發射的訊號。在該活動臂、該插座上蓋和該反射面的配合下，可以使該積體電路晶片的訊號傳輸路徑不會受到遮擋，可有效達到快速且準確的測量效果。在單獨該活動臂和該反射面的配合下，及利用該取放頭的穿透材質，使該積體電路晶片的訊號可以穿透或繞射，進而達到快速且準確的測量效果。此外，本申請的測試裝置亦可利用該活動臂的開口部及該插座的真空吸取裝置，同樣可使該積體電路晶片的訊號順利且準確地發送到該無線收訊元件，進而完成訊號測試。本申請的積體電路晶片的測試裝置利用無線收訊元件及反射面的設置，有效解決傳統積體電路晶片難以自動化測試的問題，並降低傳統自動測試設備(automatic test equipment, ATE)所需的昂貴測試成本， 進而達到在晶片搬料機完成自動化測試積體電路晶片，大幅提升測試產能，滿足量產的需求。

本實施例用以說明本發明的技術思想，而並非用以限定本發明的技術思想，因此本發明的權利範圍並不限定於本實施例。本發明的保護範圍應由權利要求書解釋，應解釋為與上述保護範圍相同或等同的所有技術思想均包括在本發明的權利範圍內。

1:測試裝置 2:載板 20:外框 21:插座 210:真空吸取裝置 211:軟板 3:活動臂 31:吸嘴部 32:開口部 321:開口 322:遮板 4:反射罩 40:凹部 41:反射面 5:插座上蓋 50:開放空間 501:屏蔽體 51:連接部 52:抵壓柱 521:凸條 6:積體電路晶片 61:無線訊號天線 62:錫球面 7:無線收訊元件

圖1為本申請的積體電路晶片的測試裝置的一實施例的結構示意圖。 圖2為圖1的測試裝置的一活動臂置放一積體電路晶片的結構示意圖。 圖3為圖1的測試裝置的另一結構示意圖，用以顯示一插座上蓋。 圖4為圖3的插座上蓋加壓該積體電路晶片的結構示意圖。 圖5為本申請的積體電路晶片的測試裝置的另一實施例的結構示意圖。 圖6為圖5的測試裝置的一活動臂置放該積體電路晶片的結構示意圖。 圖7為圖6的活動臂加壓於該積體電路晶片的結構示意圖。 圖8為圖5的測試裝置的另一結構示意圖。 圖9為圖5的測試裝置的另一結構示意圖。

1:測試裝置

2:載板

20:外框

21:插座

211:軟板

4:反射罩

40:凹部

41:反射面

5:插座上蓋

50:開放空間

501:屏蔽體

51:連接部

52:抵壓柱

521:凸條

6:積體電路晶片

61:無線訊號天線

62:錫球面

7:無線收訊元件

Claims (12)

1. 一種積體電路晶片的測試裝置，該積體電路晶片包括無線訊號天線，該測試裝置包括：一載板，包括一設於該載板上的插座，其具有一用於承放該積體電路晶片的軟板；一活動臂，其可活動於該插座的上方，用以提取及置放該積體電路晶片於該軟板上；一具有反射面的反射罩，可活動地設於該插座的上方；一插座上蓋，其可活動地設於該插座的上方，並包括一連接部及一抵壓柱，其中該連接部面向該插座設置，該抵壓柱設於該連接部上，並朝該插座方向延伸一預定距離，用以抵壓該積體電路晶片的邊部；以及一無線收訊元件，位於該插座的一側及該反射面的下方，並電性連接於該載板，其中該積體電路晶片的無線訊號天線用以發出無線訊號，並經由該反射面反射至該無線收訊元件以進行測試。
2. 如申請專利範圍第1項所述積體電路晶片的測試裝置，其中一開放空間形成於該抵壓柱、該連接部及該反射面之間，並暴露於該插座上。
3. 如申請專利範圍第1項所述積體電路晶片的測試裝置，其中該反射罩設於該插座上蓋的連接部的下方，且該反射罩的一端位於該插座的正上方，另一端朝該載板的方向向下傾斜設置。
4. 如申請專利範圍第3項所述積體電路晶片的測試裝置，其中該反射罩的該另一端延伸至該無線收訊元件上。
5. 如申請專利範圍第1項所述積體電路晶片的測試裝置，其中該插座上蓋的抵壓柱靠近該插座的一端更設有一凸條，其對應該積體電路晶片的周圍設置。
6. 如申請專利範圍第1項所述積體電路晶片的測試裝置，更包括一屏蔽體，用以罩蓋該插座上蓋及該反射罩。
7. 一種積體電路晶片的測試裝置，該積體電路晶片包括無線訊號天線，該測試裝置包括：一載板，包括一設於該載板上的插座，其具有一用於承放該積體電路晶片的軟板；一活動臂，其可活動於該插座的上方，用以提取及置放該積體電路晶片於該軟板上；一具有反射面的反射罩，可活動地設於該插座的上方；以及一無線收訊元件，位於該插座的一側及該反射面的下方，並電性連接於該載板，其中該積體電路晶片的無線訊號天線用以發出無線訊號，並經由該反射面反射至該無線收訊元件以進行測試；其中該活動臂包括一吸嘴部，其對應該積體電路晶片的周邊設置，用以定位並吸取該積體電路晶片；其中該反射罩連接於該活動臂，並位於該活動臂的上方，該反射罩依據該活動臂的移動而連動於該插座的正上方。
8. 如申請專利範圍第7項所述積體電路晶片的測試裝置，其中該吸嘴部為無線訊號可穿透的穿透物質所製。
9. 如申請專利範圍第7項所述積體電路晶片的測試裝置，其中該活動臂的吸嘴部更包括一開口部，該開口部包括一開口及一可活動地設置於該開口上的遮板。
10. 如申請專利範圍第1項所述積體電路晶片的測試裝置，其中該反射面為一拋物鏡反射面，其具有一朝向該插座設置的凹部。
11. 如申請專利範圍第1項所述積體電路晶片的測試裝置，其中該無線收訊元件設於該載板設有該插座的同一表面上。
12. 如申請專利範圍第1項所述積體電路晶片的測試裝置，其中該插座設有一真空吸取裝置，用以由該插座方向真空吸取該積體電路晶片。

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