用于測試電導(dǎo)體的裝置和方法
【專利摘要】一種用于測試電導(dǎo)體的測試設(shè)備包括探頭，該探頭被配置為測量由被測器件(DUT)的一個(gè)或多個(gè)電導(dǎo)體中的電流引起的磁場。輸出發(fā)生器被配置為生成輸出數(shù)據(jù)，其中輸出數(shù)據(jù)依賴于測量的磁場。
【專利說明】用于測試電導(dǎo)體的裝置和方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于測試電導(dǎo)體的裝置和方法。

【背景技術(shù)】
[0002]封裝的半導(dǎo)體器件可以包括在半導(dǎo)體元件上的連接焊盤與封裝外表面上的引腳之間的電導(dǎo)體。例如，焊線可以被使用作為這樣的電導(dǎo)體。在大量制造的半導(dǎo)體器件中，一些器件可能展示有缺陷的電導(dǎo)體，例如不完全的接線鍵合。不完全的鍵合可以導(dǎo)致增加的接線電阻或者甚至導(dǎo)致完全斷開。個(gè)體半導(dǎo)體器件中的不完全的接線鍵合可以在鍵合過程期間直接被檢測:如果鍵合裝置檢測到有缺陷的鍵合(即導(dǎo)線不與兩端牢固附接)，裝置停止。由于器件可以在制造過程中此時(shí)不被單片化并且可以例如是帶狀物，從進(jìn)一步的制造中移除整條帶可能不是經(jīng)濟(jì)上高效的。挑選出有缺陷的單元的已知方式包括從該單元人工移除已經(jīng)鍵合的接線以便使其在最后的測試中電故障，這需要人的干預(yù)并且從而是昂貴的且容易出錯(cuò)的。
[0003]由于這些和其它原因，存在改善的需要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)實(shí)施例，用于測試電導(dǎo)體的測試設(shè)備包括被配置為測量由被測器件(DUT)的一個(gè)或多個(gè)電導(dǎo)體中的電流引起的磁場的探頭。測試設(shè)備另外包括被配置為生成輸出數(shù)據(jù)的輸出發(fā)生器。輸出數(shù)據(jù)依賴于測量的磁場。
[0005]根據(jù)另一實(shí)施例，測試電導(dǎo)體的方法包括提供被測器件(DUT)，DUT包括一個(gè)或多個(gè)第一電導(dǎo)體。提供包括被配置為測量由一個(gè)或多個(gè)第一電導(dǎo)體中的電流引起的第一磁場的第一探頭的測試設(shè)備。向DUT施加電壓使得電流可以流過一個(gè)或多個(gè)第一電導(dǎo)體。測量第一磁場。
[0006]根據(jù)另一實(shí)施例，用于將器件分成組的方法包括測量器件之上的磁場，基于測量結(jié)果針對每個(gè)器件判定是否準(zhǔn)則被滿足，以及基于判定將器件分成器件組。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]附圖被包括以提供對實(shí)施例的進(jìn)一步理解，并且被并入且組成該說明書的一部分。附圖圖示了實(shí)施例并且連同描述一起用于說明實(shí)施例的原理。因?yàn)橥ㄟ^參照以下詳細(xì)描述它們變得更好理解，其它實(shí)施例和實(shí)施例的許多預(yù)期優(yōu)點(diǎn)將容易領(lǐng)會(huì)。附圖中的元件相對于彼此未必是按比例的。同樣的附圖標(biāo)記指定對應(yīng)相似的部分。
[0008]圖1描繪了半導(dǎo)體器件示例的頂視圖。
[0009]圖2包括圖2A、圖2B，其描繪了半導(dǎo)體器件示例的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的頂視圖(圖2A)和側(cè)視圖(圖2B)。
[0010]圖3描繪了用于測量在包括電導(dǎo)體的被測器件之上的磁場的裝置的實(shí)施例的側(cè)視圖。
[0011]圖4包括圖4A、圖4B,其描繪了包括磁敏元件的探頭(圖4A)和磁敏元件在多個(gè)焊線之上的可能位置(圖4B)的實(shí)施例的頂視圖。
[0012]圖5描繪了用于測量在多個(gè)包括電導(dǎo)體的被測器件之上的磁場的裝置的實(shí)施例的側(cè)視圖。
[0013]圖6包括圖6A、圖6B，其描繪了平行導(dǎo)電接線(圖6A)和在給定點(diǎn)處由流過接線的電流生成的磁場矢量(圖6B)的示例。描繪了由載有電流的所有描繪的接線生成的磁場的情況以及其中一條接線不載有任何電流的磁場的情況。
[0014]圖7包括圖7A、圖7B，其描繪了在載有電流的多個(gè)接線之上的磁場強(qiáng)度。描繪了由載有電流的所有描繪的接線生成的磁場的情況以及其中一些接線不載有任何電流的磁場的情況。
[0015]圖8描繪了用于測量在包括一個(gè)或多個(gè)電導(dǎo)體的被測器件之上的磁場的方法的實(shí)施例的框圖。
[0016]圖9描繪了用于將被測器件分成組的方法的實(shí)施例的框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017]現(xiàn)在參照附圖描述方面和實(shí)施例。在以下描述中，為了說明的目的，闡述了眾多具體細(xì)節(jié)以便提供對實(shí)施例一個(gè)或多個(gè)方面的深入理解。要理解的是，可以利用其它實(shí)施例并且可以做出結(jié)構(gòu)或邏輯改變而不脫離本發(fā)明的范圍。應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步注意的是，附圖不是按比例的或者未必按比例。
[0018]在以下詳細(xì)描述中，參照形成其一部分并且通過圖示的方式在其中示出了發(fā)明可以被實(shí)踐在其中的具體實(shí)施例的附圖。然而，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員可以是明顯的是，實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)方面可以利用較低程度的具體細(xì)節(jié)來實(shí)踐。在其它情況下，已知的結(jié)構(gòu)和元件以示意性形式被示出，以便便于描述實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)方面。在這點(diǎn)上，諸如“頂”、“底”、“左”、“右”、“上”、“下”等之類的方向性術(shù)語參照正被描述的圖的定向來使用。因?yàn)閷?shí)施例的部件可以以許多不同定向被定位，方向性術(shù)語被使用用于圖示的目的并且決不是限制性的。要理解的是，可以利用其它實(shí)施例并且可以做出結(jié)構(gòu)或邏輯改變而不脫離本發(fā)明的范圍。因此，以下詳細(xì)描述不以限制性意義被考慮，并且本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求來限定。
[0019]此外，雖然實(shí)施例的特定特征或方面可以關(guān)于僅僅若干實(shí)施方式之一被公開，但是如對于任何給定或特定應(yīng)用可能是期望和有利的，這樣的特征或方面可以與其它實(shí)施方式的一個(gè)或多個(gè)其它特征或方面組合，除非另外特別指出或者除非技術(shù)上受限。而且，在術(shù)語“包括”、“具有”、“有”或其其它變體被使用在詳細(xì)描述或權(quán)利要求中的程度上，這些術(shù)語旨在于以類似于術(shù)語“包括”的方式包括。術(shù)語“被耦合的”和“被連接的”連同其派生詞可以被使用。應(yīng)當(dāng)理解的是，這些術(shù)語可以被使用用于指示兩個(gè)元件與彼此協(xié)作或交互，無論是它們處于直接的物理或電接觸，還是它們不與彼此直接接觸；居間元件或?qū)涌梢员辉O(shè)置在“被鍵合的”、“被附接的”或“被連接的”元件之間。還有，術(shù)語“示例性”只意為示例，而不是最好或最佳的。因此，以下詳細(xì)描述不以限制性意義被考慮，并且本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求來限定。
[0020]下面進(jìn)一步描述的半導(dǎo)體器件可以是不同類型的，可以通過不同技術(shù)來制造并且可以包括例如集成電式、電光式或機(jī)電式電路和/或無源元件，邏輯集成電路，控制電路，微處理器，存儲器器件等。
[0021]半導(dǎo)體芯片不需要由例如S1、SiC、SiGe、GaAs、GaN的特定半導(dǎo)體材料制造，并且此外，可以包含不是半導(dǎo)體的無機(jī)和/或有機(jī)材料、諸如例如絕緣體、塑料或金屬。
[0022]本文中考慮的半導(dǎo)體芯片可以是薄的。為了允許對半導(dǎo)體芯片例如封裝、eWLP(嵌入式晶片級封裝)或半導(dǎo)體器件裝配所要求的處理/操縱的處理或操縱，半導(dǎo)體芯片可以形成復(fù)合芯片的一部分。復(fù)合芯片可以包括半導(dǎo)體芯片和被固定到半導(dǎo)體芯片的加固芯片。加固芯片給復(fù)合芯片增加穩(wěn)定性和/或強(qiáng)度以使其可管理。
[0023]半導(dǎo)體芯片可以具有允許要做出的與被包括在半導(dǎo)體芯片中的集成電路的電接觸的接觸焊盤(或者電極)。電極可以被全部布置在半導(dǎo)體芯片的僅僅一個(gè)主面或者在半導(dǎo)體芯片的兩個(gè)主面。電極包括被應(yīng)用到半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體材料的一個(gè)或多個(gè)電極金屬層。電極金屬層可以用任何期望的幾何形狀和任何期望的材料組分制造。例如，電極可以由Cu、N1、NiSn、Au、Ag、Pt、Pd、這些金屬中一種或多種的合金、導(dǎo)電有機(jī)材料或者導(dǎo)電半導(dǎo)體材料的組中選擇的材料制成。
[0024]半導(dǎo)體芯片可以被鍵合到載體。載體可以是用于封裝的(永久性)器件載體。在一些應(yīng)用中，半導(dǎo)體芯片可以被鍵合到可以被使用應(yīng)用中的載體而無需封裝。載體可以由諸如陶瓷或金屬材料、銅或銅合金或者鐵/鎳合金之類的任何種類的材料制成。載體可以與半導(dǎo)體芯片的一個(gè)接觸元件機(jī)械和電連接。通過回流焊接、真空焊接、擴(kuò)散焊接或者借助于導(dǎo)電粘合劑的粘附中的一個(gè)或多個(gè)，半導(dǎo)體芯片可以被連接到載體。如果擴(kuò)散焊接被使用作為半導(dǎo)體芯片與載體之間的連接技術(shù)，焊接材料可以被使用，由于在焊接過程之后的界面擴(kuò)散過程，這導(dǎo)致在半導(dǎo)體與載體之間的界面處的金屬間相。在銅或鐵/鎳載體的情況下，因此期望使用諸如AuSn、AgSn、CuSn、Agin、Auln或Culn之類的焊接材料。備選地，如果半導(dǎo)體芯片要被粘附到載體，則可以使用導(dǎo)電粘合劑。例如，粘合劑可以基于其可以充有金、銀、鎳或銅顆粒以提升它們的導(dǎo)電性的環(huán)氧樹脂。
[0025]半導(dǎo)體芯片的接觸元件可以包括擴(kuò)散屏障。在擴(kuò)散焊接的情況下，擴(kuò)散屏障防止焊接材料從載體擴(kuò)散到半導(dǎo)體芯片中。例如，接觸元件上的薄鈦層可以實(shí)現(xiàn)這樣的擴(kuò)散屏障。
[0026]將半導(dǎo)體芯片鍵合到載體可以通過焊接、粘合或燒結(jié)來完成。在半導(dǎo)體芯片通過焊接被附接的情況下，可以使用軟焊接材料或者具體地有形成擴(kuò)散焊接鍵合能力的焊接材料，例如包括從Sn、SnAg、SnAu、SnCu、In、InAg、InCu和InAu的組中選擇的一種或多種金屬材料的焊接材料。
[0027]為了 eWLP處理或者在被鍵合到器件載體(基板)之后，半導(dǎo)體芯片可以覆蓋有封裝材料以便被嵌入在封裝劑中(人工晶片)。封裝材料可以是電絕緣的。封裝材料可以由諸如硬質(zhì)塑料、熱塑性或熱固性材料或者層壓材料(預(yù)浸材料)之類的任何適當(dāng)?shù)乃芰匣蚓酆衔锊牧现瞥桑⑶铱梢园畛洳牧?。各種技術(shù)可以被采用以利用封裝材料來封裝半導(dǎo)體芯片，例如壓縮模塑、注射模塑、粉料模塑、液態(tài)模塑或?qū)訅?。熱?或壓力可以被用于涂覆封裝材料。
[0028]圖1示出了具有多個(gè)從封裝102伸出的連接器101的示例性半導(dǎo)體器件100的頂視圖。根據(jù)實(shí)施例，連接器101可以是引腳并且在以下內(nèi)容中將被如此稱呼。
[0029]圖2A示出了半導(dǎo)體器件200的示例的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的頂視圖。器件200包括多個(gè)引腳101、封裝202和包括多個(gè)焊盤206的半導(dǎo)體元件203。多個(gè)引腳101可以包括輸入引腳IN1、IN2、IN3…，和輸出引腳OUTla、OUT lb, 0UT2a、0UT2b。器件200進(jìn)一步包括分別將半導(dǎo)體元件上的輸入焊盤連接到輸入引腳并且將輸出焊盤連接到輸出引腳的焊線205。
[0030]在圖2B中，半導(dǎo)體器件200的內(nèi)部結(jié)構(gòu)被描繪在側(cè)視圖中。如示出的，焊線205通常不是平的，而是從相應(yīng)焊盤豎直伸出并且跨越弧線到它們被連接到的和它們差不多水平觸碰的相應(yīng)引腳。外部掃描設(shè)備可以靠近到焊線的最短距離是由弧線頂端跨越的平面207與半導(dǎo)體器件的頂表面208之間的距離
[0031]半導(dǎo)體元件203上的一些焊盤206 (通常為輸入焊盤)可以是低電流焊盤并且可以與到相應(yīng)引腳的單條焊線連接。其它焊盤(通常為輸出焊盤)可以具有較大的電流需求。例如，一些焊盤可能需要幾十安培的電流。因此，這些焊盤可能使用若干平行焊線被連接到相應(yīng)引腳。在圖2A中示出的示例中，四條平行焊線被用于將每個(gè)輸出焊盤連接到相應(yīng)輸出引腳 OUTla、OUT lb, 0UT2a、0UT2b。
[0032]在器件制造期間，例如通過施加電壓并且檢測流過焊線的電流，可以測試焊線205的電功能。然而，在多于一條焊線將半導(dǎo)體元件203上的焊盤連接到相應(yīng)引腳的情況下，斷開的焊線可能由于剩余平行焊線確保了引腳與焊盤之間的電連接而不能通過這樣的測試被檢測出。經(jīng)驗(yàn)表明，缺少的或有缺陷的焊線可以以10至lOOppm被找到。在應(yīng)用期間(也就是說在高電流情況期間)，減少數(shù)目的平行焊線導(dǎo)致增加的流過剩余焊線的電流，這可以導(dǎo)致接線的過熱和熔化。因此可能期望在測試期間確保所有焊線的一致性。也就是說，單條接線的遺漏或者它們有缺陷的鍵合應(yīng)當(dāng)被可靠地檢測。因此純粹地電測試可能不足以實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)，這是因?yàn)閱螚l冗余焊線對電信號的貢獻(xiàn)通常小到可以忽略并且因此在電測試的噪音電平以下。
[0033]用于檢測有缺陷的焊線的另一方法是使用X射線檢查。然而，該方法可能是耗時(shí)且昂貴的。而且，它可能不是100%可靠，因?yàn)樗婕叭斯z查并且它可能仍然僅僅有能力檢測完全斷開的或缺少的焊線而非弱的、有缺陷的鍵合。
[0034]圖3描繪了用于通過測量由流過電導(dǎo)體的電流生成的磁場來測試?yán)绨雽?dǎo)體器件的被測器件(DUT)中例如焊線的電導(dǎo)體的裝置300的實(shí)施例。在圖3中描繪的實(shí)施例中，電導(dǎo)體是焊線205。根據(jù)其它實(shí)施例，半導(dǎo)體器件中諸如球柵陣列、焊接凸點(diǎn)、焊接夾(solder clips)或裸片附接之類的其它電導(dǎo)體可以使用裝置300來測試。裝置可以包括探頭301 (包括一個(gè)或多個(gè)磁敏元件302)和控制單元303。磁敏元件302被配置為測量在它們的相應(yīng)位置處、由流過焊線205的電流生成的磁場?？刂茊卧?03被配置為處理磁場的測量。在實(shí)施例中，控制單元303比較測量的磁場與一些存儲的數(shù)據(jù)，以便掌控測量的磁場是否對應(yīng)于包括有缺陷的焊線的器件。在實(shí)施例中，控制單元303可以比較在DUT之上不同點(diǎn)處測量的磁場。在實(shí)施例中，基于測量的磁場，控制單元303可以做出DUT是否滿足預(yù)定義的準(zhǔn)則的判定。例如，控制單元303可以判定DUT包括一個(gè)或多個(gè)不滿足特定質(zhì)量準(zhǔn)則的電導(dǎo)體。
[0035]由于弱鍵合可以增加電阻并且因此可以導(dǎo)致較小的通過接線的電流，因此測量磁場可以使得能夠檢測包括弱鍵合的接線的器件。這些弱鍵合的接線可能難以使用電測試或X射線檢驗(yàn)來檢測。
[0036]測量磁場可以是快速的，并且可以適于在半導(dǎo)體器件制造期間的線上篩選。
[0037]裝置300可以包括在圖3中未示出的另外元件。例如，在實(shí)施例中裝置可以包括用于使被測器件(DUT) 200固定就位以便測試的底座。在實(shí)施例中，裝置可以包括被配置為將探頭301布置在DUT之上預(yù)定義位置的臺部。
[0038]在圖3中示出的實(shí)施例中，探頭301被定位在表面208之上。在裝置300的另一實(shí)施例中，探頭301被定位在相對表面208的表面209 (其是進(jìn)一步遠(yuǎn)離焊線205的DUT 200的表面)之上。
[0039]在實(shí)施例中，如在圖3中示出的，探頭301不觸碰DUT 200。在另一實(shí)施例中，探頭301的至少一些部分觸碰DUT 200。
[0040]磁敏元件302不必要從探頭301的表面伸出。磁敏元件還可以與探頭301的表面共面，或者甚至可以是凹進(jìn)的。
[0041]如在圖3中示出的，探頭301可以包括一對磁敏元件302。然而，在其它實(shí)施例中，探頭301可以包括任何合適數(shù)目的這樣的元件302。磁敏元件可以以任何合適的方式被布置，并且可以具有任何合適的形式。在一些實(shí)施例中，元件302具有彼此平行布置的條帶的形式。條帶可以是幾十微米長，具體地為100 μ m或50 μ m或10 μ m。在另一實(shí)施例中元件302被布置成二維格狀。
[0042]在圖3中示出的實(shí)施例中，存在被定位在半導(dǎo)體元件203的每側(cè)處的焊線205之上的單一磁敏元件302。
[0043]根據(jù)實(shí)施例，裝置300是用于測試封裝半導(dǎo)體器件的后端測試單元的一部分。根據(jù)實(shí)施例，探頭301是后端測試單元的接觸單元的一部分。根據(jù)另一實(shí)施例，探頭301是后端測試單元的處理機(jī)的一部分。
[0044]在圖4A中示出的探頭401的實(shí)施例中，磁敏元件402A、402B成對分組，使得每對元件402A、402B被配置為測量由相同焊線205生成的磁場。圖4B示出了在許多焊線205之上探頭401的一對磁敏元件402A、402B被定位的位置402A’、402B’。元件402A被定位成更靠近鍵合焊盤206，并且元件402B被定位成更靠近引腳101。
[0045]在其它實(shí)施例中位置402A’、402B’可以不同于在圖4B中示出的位置。例如，磁敏元件可以被直接定位在引腳101之上或者被直接定位在焊盤206之上或者被定位在任何其它合適的位置處。
[0046]測量在多于一個(gè)地方中的導(dǎo)體的磁場可以改善測量的準(zhǔn)確性。具體地，在包括一個(gè)或多個(gè)有缺陷的電導(dǎo)體的半導(dǎo)體器件中，它可以有助于確定哪些電導(dǎo)體是有缺陷的和哪些不是。根據(jù)實(shí)施例，已知的良好參考樣本可以與DUT—起被測量。這可以有助于改善測試的準(zhǔn)確性。根據(jù)實(shí)施例，已知的良好參考樣本提供測試算法可以從DUT獲得的信號中減去的參考信號。這一減法可以在測量期間發(fā)生。對于良好的DUT(也就是說對于不具有出故障的電導(dǎo)體的DUT)，減法可以提供“零信號”。零信號可以被放大，并且因此相比于純粹地比較DUT與已知的良好參考樣本的差異信號，可以允許有缺陷的器件的測量的更高的分辨率。DUT和已知的良好參考樣本可以并行測試。注意，同時(shí)可以使用多于一個(gè)參考樣本。
[0047]在用于測量被包括在半導(dǎo)體器件中的電導(dǎo)體的磁場的裝置的一個(gè)實(shí)施例中，磁敏元件302、402A、402B是巨磁電阻(GMR)元件。GMR元件可以是非常靈敏的，可以迅速執(zhí)行測量并且可以小到足以在該應(yīng)用中被使用。在其它實(shí)施例中，可以使用除GMR元件之外的其它合適的磁敏元件。
[0048]在實(shí)施例中，GMR元件被配置作為單軸磁場傳感器。在另一實(shí)施例中GMR元件被配置作為三軸磁場傳感器，其被配置為測量磁場的所有三個(gè)空間分量。
[0049]磁敏元件可以具有幾微米的高空間分辨率，具體地為20μπι或ΙΟμπι或好于10 μ m。磁敏元件可以具有高分辨率的磁場強(qiáng)度。具體地，它們可以具有0.5mT或0.2mT或0.lmT或0.05mT或好于0.05mT的分辨率。
[0050]圖5示出了用于測量被包括在半導(dǎo)體器件中的電導(dǎo)體的磁場的裝置500的另一實(shí)施例。根據(jù)該實(shí)施例，探頭501被配置為同時(shí)測試多個(gè)半導(dǎo)體器件200。在一個(gè)實(shí)施例中，如在圖5中示出的，半導(dǎo)體器件經(jīng)由鏈接部503彼此連接。鏈接部503可以例如由多個(gè)半導(dǎo)體器件200被附接到的臨時(shí)載體(temporal carrier)來實(shí)現(xiàn)。在裝置500的另一實(shí)施例中，半導(dǎo)體器件200是單片化器件。
[0051]在另一實(shí)施例中裝置500包括多于一個(gè)探頭501，其中每個(gè)探頭501被配置為測試單個(gè)DUT。在另一實(shí)施例中，每個(gè)探頭被配置為同時(shí)測試幾個(gè)DUT。
[0052]圖6A示出了載有從附圖平面流出的電流的焊線Ip…、14和15、…、18的兩個(gè)四重組(quartets)。兩個(gè)四重組中的焊線彼此間具有約a = 200 μ m的距離，并且兩個(gè)四重組相距400μπι。在點(diǎn)Ρ(Χ(Ι，％)處，其中％是點(diǎn)距離由接線Ip…、18延伸的平面的豎直距離，由接線中的電流生成的磁場可以使用上面聯(lián)系圖3至圖5描述的裝置的實(shí)施例來測量。在圖6B中示意性地描繪了點(diǎn)PUd, y0)中的磁場矢量。8。。?表示在所有焊線Ip…、18正常工作(也就是說所有接線載有預(yù)期電流并且沒有接線展示出異常高的電阻)的情況下的磁場矢量。表示在焊線Ip…、18中的一個(gè)或多個(gè)展示出越出制造商的規(guī)格的界線的電阻的情況下的磁場矢量。
[0053]在以下內(nèi)容中，圖示了多個(gè)焊線的磁場布局的數(shù)學(xué)模型。模型假設(shè)無限長的導(dǎo)電接線。
[0054]如在圖6A、圖6B中定義的，在距離y處磁場沿著X軸被建模。在模型中，八條導(dǎo)電接線均載有3.6A的電流。建模沿著如在圖4B中定義的兩條平行線來執(zhí)行。沿著線402A’，距離a (從一條接線到下一條的距離)是100 μ m并且距離y (到測量平面的豎直距離)是500 μ m。沿著線402B’，距離a是200 μ m并且距離y是820 μ m。
[0055]在圖7A中，示出了沿著線402A’的磁場強(qiáng)度。相反地，圖7B示出了沿著線402B’的磁場強(qiáng)度。在對應(yīng)于B。.的曲線之上和之下的虛線示出了在豎直距離y偏離1%情況下
Bcorr的路線。
[0056]圖7A、圖7B示出了對于所有八條焊線中的電流都在規(guī)格內(nèi)的情況和對于個(gè)體接線不載有任何電流的情況兩者的磁場強(qiáng)度。B_n示出了在缺少電流^情況下的磁場強(qiáng)度，B_I2示出了缺少電流12的情況，并且B_I3示出了缺少13的情況。在所有焊線正常工作(也就是說B。.被檢測)的情況下，沒有找到在對稱位置X = 300和X = 700處測量的信號的顯著差異。然而，在一條或多條焊線不根據(jù)規(guī)格工作的情況下，可以檢測到在這些位置處測量的信號中的顯著差異。
[0057]注意，在較多平行焊線被用于將焊盤連接到相應(yīng)引腳時(shí)，其中所有焊線正常工作的器件與其中一條焊線有缺陷的器件的測量的磁場之間的差異變小。在一條接線不正常工作的情況下，將出現(xiàn)平行接線越少，磁場的變形越大。在八條接線應(yīng)該載有相同的電流并且一條接線完全故障的情況下，磁場強(qiáng)度可以從不包括有缺陷的電導(dǎo)體的器件偏離約6%。
[0058]圖8示出了用于通過測量由流過器件內(nèi)的電導(dǎo)體的電流生成的磁場來測試半導(dǎo)體器件的方法800的實(shí)施例。方法包括步驟S801至S804。步驟S801包括提供包括一個(gè)或多個(gè)電導(dǎo)體的DUT。在方法800的實(shí)施例中，DUT是半導(dǎo)體器件。在該實(shí)施例的實(shí)施例中，電導(dǎo)體是焊線。
[0059]步驟S802包括提供用于測量磁場的裝置，該裝置包括被配置為測量由流過DUT內(nèi)的電導(dǎo)體的電流生成的磁場的探頭，其中探頭包括一個(gè)或多個(gè)磁敏元件。在一個(gè)實(shí)施例中，這些元件是GMR元件。在一個(gè)實(shí)施例中，元件被配置作為條帶。在一個(gè)實(shí)施例中，元件被配置作為條帶對。在一個(gè)實(shí)施例中，條帶被布置成垂直于DUT內(nèi)的多個(gè)平行電導(dǎo)體。
[0060]步驟S803包括向DUT施加電壓，使得電流可以流過電導(dǎo)體。在一個(gè)實(shí)施例中，電壓被施加使得平行對齊的電導(dǎo)體中的電流方向是相同的。也就是說，例如，DUT是圖2A中示出的半導(dǎo)體器件并且電壓被施加使得電流方向從半導(dǎo)體元件203上的焊盤指向引腳OUTla, -,0UT2bo在另一實(shí)施例中，電壓被施加給DUT使得電流以反平行的方向流動(dòng)。也就是說，在上面的示例中，電流方向可以在從圖2A中上面開始的第一八條焊線中從焊盤指向引腳0UTla、0UTlb，并且在第二八條焊線中從引腳0UT2a、0UT2b指向焊盤。根據(jù)方法800的實(shí)施例，RDS(0n)測試期間的電壓被使用作為步驟S803的電壓。
[0061]步驟S804包括測量由流過電導(dǎo)體的電流生成的磁場。在方法800的實(shí)施例中，磁場在每個(gè)電導(dǎo)體之上的多于一個(gè)點(diǎn)處(特別地在兩個(gè)點(diǎn)處)被測量。
[0062]方法800的實(shí)施例進(jìn)一步包括其中比較測量的磁場與一些參考數(shù)據(jù)的步驟。方法800的實(shí)施例進(jìn)一步包括其中計(jì)算在兩個(gè)點(diǎn)處(例如在圖7A、圖7B中的點(diǎn)X = 300和X =700處)測量的磁場中的差異的步驟。
[0063]方法800的實(shí)施例包括在步驟S801中提供多個(gè)DUT以及在步驟S802中提供包括用于測量DUT磁場的多個(gè)探頭的裝置。方法800的實(shí)施例包括在步驟S802中提供包括被配置為測量多個(gè)DUT磁場的一個(gè)探頭的裝置。
[0064]根據(jù)實(shí)施例，方法800被集成到半導(dǎo)體器件的后端測試中。根據(jù)實(shí)施例，方法800使用自動(dòng)測試設(shè)備。方法800可以不依賴人工交互，并且可以不引入損壞DUT的任何附加風(fēng)險(xiǎn)。
[0065]根據(jù)方法800測量磁場可以是快速的。具體地，測量可以占用不超過200ms或者不超過100ms或者不超過50ms并且優(yōu)選不超過20ms。方法800可以占用不長于封裝半導(dǎo)體器件的電后端測試。
[0066]圖9示出了包括用于基于預(yù)定義準(zhǔn)則將DUT分成組的步驟S901至S902的方法900。步驟S901包括測量DUT之上的磁場。步驟S902包括基于測量來判定個(gè)體DUT是否滿足預(yù)定義準(zhǔn)則。步驟S903包括基于判定來將DUT分成器件組。
[0067]盡管已經(jīng)詳細(xì)描述了本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)理解的是，于此可以做出各種改變、替換和變更，而不脫離如由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍。
[0068]而且，本申請的范圍不旨在限于說明書中描述的過程、機(jī)器、制造、物質(zhì)組成、裝置、方法和步驟的特定實(shí)施例。根據(jù)本發(fā)明，如本領(lǐng)域技術(shù)人員將從本發(fā)明的公開內(nèi)容中容易領(lǐng)會(huì)的，可以利用當(dāng)前存在或以后被開發(fā)的、執(zhí)行與本文中描述的對應(yīng)實(shí)施例基本相同的功能或者實(shí)現(xiàn)大致基本的結(jié)果的過程、機(jī)器、制造、物質(zhì)組成、裝置、方法或步驟。據(jù)此，所附權(quán)利要求旨在將這些過程、機(jī)器、制造、物質(zhì)組成、裝置、方法或步驟包括在其范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于測試電導(dǎo)體的測試設(shè)備，包括: 探頭，被配置為測量由被測器件(011)的一個(gè)或多個(gè)電導(dǎo)體中的電流引起的磁場；以及 輸出發(fā)生器，被配置為生成輸出數(shù)據(jù)，其中所述輸出數(shù)據(jù)依賴于所測量的磁場。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述測試設(shè)備被配置為同時(shí)測試多于一個(gè)皿丁。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括: 定位臺部，被配置為將所述探頭布置在所述皿I'的所述電導(dǎo)體之上的預(yù)定義位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括: 存儲器，被配置為存儲參考磁場的參考數(shù)據(jù)；以及 比較器，被配置為比較所述輸出數(shù)據(jù)與所述參考數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述輸出數(shù)據(jù)包括關(guān)于所述磁場在至少一個(gè)維度的空間結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述探頭包括一個(gè)或多個(gè)巨磁電阻元件。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述輸出發(fā)生器被配置為在所述皿I包括一個(gè)或多個(gè)有缺陷的電導(dǎo)體時(shí)生成輸出數(shù)據(jù)，并且在所述0爪不包括有缺陷的導(dǎo)體時(shí)生成不同的輸出數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述輸出發(fā)生器被配置為在所述皿I包括特定的有缺陷的電導(dǎo)體時(shí)生成輸出數(shù)據(jù)，并且從其中所述特定的電導(dǎo)體沒有缺陷的皿I生成不同的數(shù)據(jù)輸出。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述探頭包括單軸磁場傳感器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述探頭包括三軸磁場傳感器。
11.一種測試電導(dǎo)體的方法，所述方法包括: 提供被測器件所述皿I包括一個(gè)或多個(gè)第一電導(dǎo)體； 提供測試設(shè)備，所述測試設(shè)備包括被配置為測量由所述一個(gè)或多個(gè)第一電導(dǎo)體中的電流引起的第一磁場的第一探頭； 向所述0爪施加電壓使得電流可以流過所述一個(gè)或多個(gè)第一電導(dǎo)體；以及 測量所述第一磁場。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，進(jìn)一步包括: 提供參考器件，所述參考器件包括一個(gè)或多個(gè)第二電導(dǎo)體； 提供被配置為測量由所述一個(gè)或多個(gè)第二電導(dǎo)體中的電流引起的第二磁場的第二探頭； 向所述參考器件施加電壓使得電流可以流過所述一個(gè)或多個(gè)第二電導(dǎo)體； 測量由所述一個(gè)或多個(gè)第二電導(dǎo)體中的所述電流引起的第二磁場；以及 通過從所述第一磁場的測量數(shù)據(jù)中減去所述第二磁場的測量數(shù)據(jù)來生成數(shù)據(jù)輸出。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，進(jìn)一步包括: 比較所述數(shù)據(jù)輸出與一些參考數(shù)據(jù)；以及 基于所述比較判定所述0爪是否滿足特定準(zhǔn)則。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，進(jìn)一步包括: 在所述測試設(shè)備中產(chǎn)生數(shù)據(jù)輸出，其中所述數(shù)據(jù)輸出依賴于所測量的磁場；以及 比較所述輸出與一些參考數(shù)據(jù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述0爪是半導(dǎo)體器件并且所述一個(gè)或多個(gè)第一電導(dǎo)體是下列各項(xiàng)中的至少一項(xiàng):焊線、球柵陣列、焊接凸點(diǎn)、焊接夾和裸片附接。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，進(jìn)一步包括在所述測試設(shè)備中從包括一個(gè)或多個(gè)有缺陷的導(dǎo)體的0口1生成數(shù)據(jù)輸出，并且從不包括有缺陷的導(dǎo)體的0口1生成不同的數(shù)據(jù)輸出。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，進(jìn)一步包括在所述測試設(shè)備中從包括特定的有缺陷的電導(dǎo)體的0口1生成數(shù)據(jù)輸出，并且從其中所述特定的電導(dǎo)體沒有缺陷的0口1生成不同的數(shù)據(jù)輸出。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，進(jìn)一步包括: 比較在所述0爪之上的不同點(diǎn)處測量的所述磁場。
19.一種用于將器件分成組的方法，包括: 測量在所述器件之上的磁場； 基于所述測量針對每個(gè)所述器件判定準(zhǔn)則是否被滿足；以及 基于所述判定將所述器件分成器件組。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中判定所述準(zhǔn)則是否被滿足包括比較所述磁場的所述測量與一些參考數(shù)據(jù)。
【文檔編號】G01R31/26GK104459504SQ201410464863
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月13日
【發(fā)明者】M·內(nèi)爾希貝爾, B·扎加爾, A·奧斯特洛, P·法尼克 申請人:英飛凌科技股份有限公司