專利名稱：裸晶測試機臺用緩沖分類裝置及該機臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種裸晶測試機臺用緩沖分類裝置；本發(fā)明還涉及具有該緩 沖分類裝置的裸晶測試機臺。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體組件經(jīng)歷晶圓階段(Wafer)制程后，逐一分割，于未進入封裝階段 (Package)制程前，為裸晶(Bare die or Bare Chip)狀態(tài)，由于目前部分內(nèi) 存等組件，既要增大容量、又要減小所占用體積，而紛紛采取例如堆棧式封 裝，堆棧多層裸晶并封裝后再要進行檢測，難度將大幅提高，為保障半導(dǎo)體 組件制造質(zhì)量且預(yù)防日后不良品衍生損失，在裸晶階段即進行電性檢測乃成 為必要之品管過程。
裸晶的外觀如圖1所示，裸晶10大致呈矩形薄片狀，相較于動輒數(shù)毫米 (mm)至十余毫米見方之長度與寬度，其厚度往往僅百余微米("m)彼此差距百 倍，故在其厚度方向非常易于受損。裸晶10在端緣處則形成有復(fù)數(shù)接點102 以供日后電性連接，隨半導(dǎo)體制程技術(shù)快速提升，裸晶的尺寸不斷縮減，接 點的數(shù)量反而因功能需求而增多，輕薄短小的裸晶與布設(shè)密集接點已為時勢 所趨。
由于接點數(shù)量多且位置密集，目前進行測試時，多以探針卡(Probe Card) 作為電連接檢測的接口，常見的探針卡外型不一，但構(gòu)造大致相同，均為利 用探針卡上間距對應(yīng)裸晶接點間隔的探針群， 一次直接覆蓋待測裸晶的復(fù)數(shù) 接點，供給并傳輸電訊號進行電性測試，進而判斷裸晶良莠。如圖2所示，為探針卡點觸裸晶接點的立體示意圖，復(fù)數(shù)的接點102配 置于裸晶10 —側(cè)，探針卡2確定位置垂直下壓后，使探針卡2 —端的復(fù)數(shù)探 針22逐一對應(yīng)裸晶10的復(fù)數(shù)接點102，完成電連接的導(dǎo)通路徑。
半導(dǎo)體制程快速進化，然進行裸晶測試時，仍以人工操作檢測機、單次 檢測單顆裸晶的檢測模式為主，既為人工檢測，不免有誤測、漏測或因裸晶 脆弱特性，發(fā)生于吸放裸晶時誤損待測裸晶情事。且因此，檢測機置入待測 裸晶進行檢測、取出完測裸晶的流程速度幾乎無法提升，產(chǎn)出效率可想而知。 且因裸晶并非最終使用的狀態(tài)，隨后必然面臨將接點引出形成接腳以及進行 封裝的無塵室作業(yè)，檢測過程中，作業(yè)人員的手動操作無疑又帶來些許不確 定因素，從而提高污染源的可能性。
因此，若能提供一種全自動化、可同時進行復(fù)數(shù)裸晶自動化檢測，并提 供脆弱的裸晶潔凈、安全的檢測動線與環(huán)境，不僅立即提升裸晶檢測效率， 亦同時提升檢測質(zhì)量與裸晶良率保證，應(yīng)為最佳解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種完全取代人工檢測，且同時施測 復(fù)數(shù)裸晶，有效提升檢測質(zhì)量與效率的裸晶測試機臺用緩沖分類裝置。具有 緩沖分類裝置的裸晶測試機臺進出料過程妥善傳遞裸晶，避免造成無謂損壞。 本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問題是提出一種具有上述緩沖分類裝置的裸晶測 試機臺。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的裸晶測試機臺用緩沖分類裝置， 供該機臺測試的復(fù)數(shù)裸晶被置放于復(fù)數(shù)測試承載盤中，且每一測試承載盤中 均形成有復(fù)數(shù)分別用以承載該等裸晶的承載槽，其創(chuàng)新點在于受該機臺處
理裝置驅(qū)動的緩沖分類裝置包括用于置放上述測試承載盤的緩沖區(qū)；復(fù)數(shù) 用于分類置放該等受測裸晶、且分別形成有復(fù)數(shù)收納該等裸晶的容置槽的出料承載盤；將該等位于緩沖區(qū)中的測試承載盤內(nèi)的受測裸晶依照該處理裝置
驅(qū)動訊號分別移入對應(yīng)出料承載盤中的搬移器。
本發(fā)明中，緩沖區(qū)最好位于機臺的基座上；搬移器最好為設(shè)置有吸嘴的 機械臂；該吸嘴最好具有大于一個預(yù)定截面的吸附部，藉此將吸力分散至被 吸取的該裸晶的 一個預(yù)定面積。
本發(fā)明提出的裸晶測試機臺，供該機臺測試的復(fù)數(shù)裸晶被置放于復(fù)數(shù)測 試承載盤中，且每一測試承載盤中均形成有復(fù)數(shù)分別用以承載該等裸晶的承 載槽，其特征是，該機臺包含基座、輸送該等承載盤的輸送裝置、對應(yīng)該 輸送裝置的檢測裝置、接受該檢測裝置訊號而判定該等受測裸晶性能的處理 裝置及受該處理裝置驅(qū)動的上述的緩沖分類裝置。
本發(fā)明上述裸晶測試機臺中，最好還包含對應(yīng)該輸送裝置和/或該檢測裝 置，并將該等測試承載盤中的該等裸晶位置數(shù)據(jù)輸出至該處理裝置的影像擷 取裝置。
相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的緩沖分類裝置于分類時僅對裸晶進行單次吸 放動作，精心設(shè)計的吸嘴吸附部有效吸取裸晶卻無損壞裸晶顧慮；整合緩沖 分類裝置于測試機臺，藉由測試承載盤同時攜行多顆裸晶，可于復(fù)數(shù)檢測端 口位置、無須刻意取放裸晶即可同步進行檢測。


圖1是常見的裸晶的外觀立體示意圖2是常見的探針卡點測裸晶的立體圖3是本發(fā)明裸晶測試機臺第一實施例俯視圖4是圖3中檢測裝置的俯視圖5是圖3中搬移器吸嘴的立體圖；圖6是本發(fā)明裸晶測試機臺第二實施例的俯視圖。
其中10為裸晶；102為接點；12、 12'為測試承載盤；122、 122'為
承載槽；2為探針卡；22為探針；3、 3為測試機臺；32、 32'為入料裝置；4、 4'為基座；5、 5'為輸送裝置；52、 52'為入料運送器；54、 54'為出料運 送器；6、 6'為檢測裝置；62為檢測端口； 64為探針卡；66為舉升臂；7、 7' 為處理裝置；8、 8'為緩沖分類裝置；82、 82'為緩沖區(qū)；84、 84，為出料 承載盤；842、 842，為容置槽；86、 86，為機械臂；862為吸嘴；864為吸附 部；9、 9'為影像擷取裝置。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。這些實施例應(yīng)理解為 僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的保護范圍。在閱讀了本發(fā)明記載的 內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等效變化 和修飾同樣落入本發(fā)明所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
由于裸晶的接點密布于兩側(cè)端部，探針檢測時必須精準對位， 一旦承載 盤的承載槽制造精度不足，將使置放其中的裸晶不易被正確對位檢測，但高 精度的承載盤造價不菲，因此，本發(fā)明下述實施例中將檢測過程中所使用的 高精度承載盤稱為檢測承載盤，而承載檢測完畢裸晶的低精度承載盤稱為出 料承載盤。當然，如熟于此技術(shù)者所能輕易理解，若不考慮價格因素，并輔 佐以其它對位機制而解決檢測所需的對位精度問題，則兩者交替使用亦無不 可。
如圖3及圖4所示，本發(fā)明第一較佳實施例提出的裸晶測試機臺3包含 基座4、入料裝置32、運送測試承載盤12的輸送裝置5、對應(yīng)輸送裝置5的 檢測裝置6、影像擷取裝置9、當檢測裝置6輸出檢測訊號時進行判定裸晶性 能的處理裝置7及緩沖分類裝置8。檢測過程中，圖1中的裸晶10將被保持容置于測試承載盤12的復(fù)數(shù)承載槽122中，以接受承載槽122的保護與定位 而降低受損風(fēng)險并確保檢測時對位；且本實施例中，復(fù)數(shù)待測的測試承載盤 12被分兩迭堆棧于入料裝置32處，每個測試承載盤12則具有4個承載槽122。
本實施例中，輸送裝置5包括一組入料運送器52及出料運送器54;入料 運送器52則包括一組可沿圖式左右方向移動而設(shè)置的吸取器、以及可沿圖式 上下方向移動且彼此平行設(shè)置的兩組縱向承載移動器。吸取器由入料裝置32 處取得測試承載盤12，并分別向左、右輸送，使測試承載盤12就輸送裝置5 的承載移動器起點的預(yù)定位置，并由影像擷取裝置9取得測試承載盤12中的 各裸晶位置數(shù)據(jù)而輸出至處理裝置7，若測試承載盤12定位稍有偏差，將由 微調(diào)裝置(圖中未標示)微調(diào)校準，供對應(yīng)稍后檢測端口 62之定位所需。
當承載移動器將測試承載盤12移至對應(yīng)檢測裝置6處，本實施例中檢測 裝置6包括例如兩組檢測端口 62、對應(yīng)于檢測端口 62數(shù)目的復(fù)數(shù)探針卡64、 及對應(yīng)檢測端口 62位置的舉升臂66。此時，藉由舉升臂66頂升測試承載盤 12，使容置其中的裸晶依照前述位置數(shù)據(jù)，準確接觸設(shè)置于檢測端口62處的 探針卡64上的對應(yīng)探針，同步檢測測試承載盤12中的四顆裸晶，并將測試 所得數(shù)據(jù)傳送至處理裝置7，用作分類依據(jù)。經(jīng)由上述安排，在完成前端檢測 動作前，所有裸晶都不曾由承載槽中取出，完全受到承載槽的保護，從而避 免不必要的損壞。
測試完畢后，由出料運送器54將測試承載盤12運送至位于基座4另一 側(cè)的緩沖分類裝置8的緩沖區(qū)82以進行分裝動作，緩沖分類裝置8進一步包 括具有復(fù)數(shù)容置槽842的復(fù)數(shù)出料承載盤84以及搬移器，本實施例的搬移器 為一機械臂86。本實施例中，將測畢的裸晶分為例如四種等級，包括良品、 次級品、不良品及需重測產(chǎn)品，分別裝載于不同的出料承載盤84中。
機械臂86受處理裝置7的訊號控制，依測試完畢的裸晶性能，利用吸嘴862將每顆裸晶分別搬移到對應(yīng)的出料承載盤84的容置槽842。且為安全吸 放受測裸晶，本實施例的吸嘴862如圖5所示，具有一個大于例如占裸晶四 分之一表面積的預(yù)定截面的吸附部864，藉此將吸力分散至被吸取的裸晶的預(yù) 定面積，使負壓分散分布，避免損傷受測裸晶。
一般半導(dǎo)體測試機臺的吸取、搬移，為追求較高產(chǎn)出效率，除無法加速 的檢測流程外，在機臺的各站間均以快速搬動為目標，但考慮裸晶極其脆弱 的結(jié)構(gòu)， 一旦快速搬移，無疑大幅增加損壞的風(fēng)險；本實施例中機臺采取如 上述流程，檢測部分則因裸晶受到承載盤的保護，即使移動速度較快，仍可 確保其妥善。
檢測完畢后，由于緩沖區(qū)82的設(shè)置，機械臂86可完全無視于機臺的檢 測速率，完全以安全搬移為最高原則，緩緩將所有受測的裸晶以最短搬移距 離移入出料承載盤。由于所有流程中，僅由機械臂86進行單一次吸-放動作， 降低對裸晶產(chǎn)生損壞的風(fēng)險降至最低。
當然，影像擷取裝置并不限定于對應(yīng)輸送裝置的入料運送器起點位置， 亦可對應(yīng)入料運送器將測試承載盤送至檢測裝置位置，如圖6所示，本發(fā)明 第二較佳實施例提供的裸晶測試機臺中，影像擷取裝置9'配置于檢測裝置 6'的位置，亦藉影像擷取裝置9'獲取裸晶的位置信息。
測試機臺3'中，與第一較佳實施例相似的基座4'、輸送裝置5'、檢 測裝置6'、具有復(fù)數(shù)承載槽122'的測試承載盤12，、入料裝置32，、入 料運送器52，、出料運送器54，、處理裝置7'及緩沖分類裝置8'等，于 此均不贅述。緩沖分類裝置8'亦同樣包括緩沖區(qū)82'、具有復(fù)數(shù)收納容置 槽842'的出料承載盤84，、及搬移器86'。但在本實施例中，藉由在對應(yīng) 檢測裝置6'的位置設(shè)置影像擷取裝置9'，且采用例如同樣由申請人所擁有 的中國臺灣第1291563號發(fā)明專利所述的探針卡，即可采用精度較低的測試承載盤12',而由探針卡上的微調(diào)機構(gòu)，彌補測試承載盤12'中各承載槽的
對位偏差，而仍能確保各裸晶均被正確檢測，藉此，降低測試承載盤的精度 需求限制。
依照上述各實施例說明，本發(fā)明緩沖分類裝置提供最安全的分類環(huán)境， 對裸晶僅進行短距離的單次緩慢吸放，妥善搭配前端的檢測機構(gòu)，完美進行
人工檢測不可能獲致的效率；亦因取代人工操作，減少裸晶污染源的攜入， 完全克服現(xiàn)有技術(shù)中可能發(fā)生的缺失，解決了本發(fā)明提出的技術(shù)問題。
權(quán)利要求
1.一種裸晶測試機臺用緩沖分類裝置，供該機臺測試的復(fù)數(shù)裸晶被置放于復(fù)數(shù)測試承載盤中，且每一測試承載盤中均形成有復(fù)數(shù)分別用以承載該等裸晶的承載槽，其特征是，受該機臺處理裝置驅(qū)動的緩沖分類裝置包括用于置放上述測試承載盤的緩沖區(qū)；復(fù)數(shù)用于分類置放該等受測裸晶、且分別形成有復(fù)數(shù)收納該等裸晶的容置槽的出料承載盤；將該等位于緩沖區(qū)中的測試承載盤內(nèi)的受測裸晶依照該處理裝置驅(qū)動訊號分別移入對應(yīng)出料承載盤中的搬移器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裸晶測試機臺用緩沖分類裝置，其特征是，緩 沖區(qū)位于機臺的基座上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裸晶測試機臺用緩沖分類裝置，其特征是，搬 移器為設(shè)置有吸嘴的機械臂。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的裸晶測試機臺用緩沖分類裝置，其特征是，該 吸嘴具有大于一個預(yù)定截面的吸附部，藉此將吸力分散至被吸取的該裸晶的 一個預(yù)定面積。
5. —種裸晶測試機臺，供該機臺測試的復(fù)數(shù)裸晶被置放于復(fù)數(shù)測試承載盤 中，且每一測試承載盤中均形成有復(fù)數(shù)分別用以承載該等裸晶的承載槽，其 特征是，該機臺包含基座、輸送該等承載盤的輸送裝置、對應(yīng)該輸送裝置 的檢測裝置、接受該檢測裝置訊號而判定該等受測裸晶性能的處理裝置及受 該處理裝置驅(qū)動的如權(quán)利要求1-4中任何一項所述的緩沖分類裝置。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裸晶測試機臺，其特征是，還包含用于置放復(fù) 數(shù)組分別容納有復(fù)數(shù)該等受測裸晶的測試承載盤的入料裝置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裸晶測試機臺，其特征是，該輸送裝置包括將 該等測試承載盤由該入料裝置移至對應(yīng)該檢測裝置的入料運送器及將該等測試承載盤由對應(yīng)該檢測裝置移至該緩沖區(qū)的出料運送器。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裸晶測試機臺，其特征是，該檢測裝置包括復(fù) 數(shù)分別輸出訊號至該處理裝置的檢測端口 。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的裸晶測試機臺，其特征是，該檢測裝置還包括 復(fù)數(shù)分別對應(yīng)該等檢測端口 ，供同步檢測該測試承載盤中所有該等受測裸晶 的探針卡，及復(fù)數(shù)分別對應(yīng)該等探針卡位置，供舉升該等測試承載盤的舉升臂。
10. 根據(jù)權(quán)利要求5-9中任何一項所述的裸晶測試^l臺，其特征是，還 包含對應(yīng)該輸送裝置和/或該檢測裝置，并將該等測試承載盤中的該等裸晶位 置數(shù)據(jù)輸出至該處理裝置的影像擷取裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種裸晶測試機臺用緩沖分類裝置，供該機臺測試的復(fù)數(shù)裸晶被置放于復(fù)數(shù)測試承載盤中，且每一測試承載盤中均形成有復(fù)數(shù)分別用以承載該等裸晶的承載槽，受該機臺處理裝置驅(qū)動的緩沖分類裝置包括用于置放上述測試承載盤的緩沖區(qū)；復(fù)數(shù)用于分類置放該等受測裸晶、且分別形成有復(fù)數(shù)收納該等裸晶的容置槽的出料承載盤；將該等位于緩沖區(qū)中的測試承載盤內(nèi)的受測裸晶依照該處理裝置驅(qū)動訊號分別移入對應(yīng)出料承載盤中的搬移器。本發(fā)明還公開了采用上述緩沖分類裝置的裸晶測試機臺。
文檔編號G01R31/28GK101567327SQ20081004328
公開日2009年10月28日 申請日期2008年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月23日
發(fā)明者林漢聲 申請人:中茂電子(深圳)有限公司