一种半导体器件的压力测试设备的制作方法

1.本实用新型涉及压力测试领域，尤其涉及一种半导体器件的压力测试设备。


背景技术：

2.芯片在出厂之前需要对其进行各项性能参数的测试，其中包括对于外界压力的承受能力。现有技术中，对应的测试设备通常为利用压力计或重物对传感器进行施压测试，但这种方式压力施加不均匀、也不稳定，且测试效率低，测试性能单一、而且不易用于量产的质量控制。
3.现有技术中也提出通过气囊施压方式使待测压力均匀地、大面积地施加在待测芯片上以实现批量测试的解决方案，比如公告号为cn209745468u的中国专利，但是即使采用气囊施压方式仍可能会对芯片造成压坏的情况。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种半导体器件的压力测试设备，在防护芯片被压坏的同时，实现量产的芯片的质量控制。
5.为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
6.一种半导体器件的压力测试设备，包括传输区域、测试区域以及交界区域，所述传输区域设置有托盘和传输机械手，所述测试区域设置有测试工位、测试气囊、缓冲气囊、气压管路组件和测试机械手，所述托盘被配置为托载一个或多个待测试的半导体器件，所述传输机械手被配置为将待测试的半导体器件从所述托盘转移到所述交界区域，所述测试机械手被配置为将待测试的半导体器件从所述交界区域转移到所述测试工位；
7.所述测试气囊、缓冲气囊在测试工位处相对设置；
8.所述气压管路组件包括气压阀、第一电子调节阀、第二电子调节阀、第一通气管路和第二通气管路，其中，所述气压阀的入口被配置为连接气源，所述第一通气管路被配置为连通所述气压阀的出口与所述测试气囊，所述第二通气管路被配置为连通所述气压阀的出口与所述缓冲气囊，且所述第一电子调节阀被配置为调节第一通气管路的气流，所述第二电子调节阀被配置为调节第二通气管路的气流。
9.进一步地，单个测试机械手对应的测试工位的数量为多个，所述测试机械手设置在坦克链上以能够被传送至对应不同测试工位的位置。
10.进一步地，所述压力测试设备还包括与所述测试工位一一对应的下压机构，所述下压机构被配置为下压设置在测试工位上方的测试气囊，以使所述测试气囊对放置在所述测试工位上的待测试的半导体器件产生压力。
11.进一步地，多个测试工位对应的下压机构为联动设置或独立设置。
12.进一步地，所述测试机械手和气压管路组件的数量为两个。
13.进一步地，所述测试工位、测试气囊、缓冲气囊一一对应，每个气压管路组件对应多个测试工位的测试气囊、缓冲气囊；
14.所述测试工位呈双排设置，两个气压管路组件对称设置。
15.进一步地，所述测试区域还设有出料盘，所述测试机械手还被配置为将完成测试的半导体器件从所述测试工位转移到所述交界区域，所述传输机械手还被配置为将半导体器件从所述交界区域转移到所述出料盘。
16.进一步地，所述气压阀为adam器件。
17.进一步地，所述第一电子调节阀、第二电子调节阀为ep器件。
18.进一步地，所述压力测试设备还包括人机交互界面，所述人机交互界面被配置为设置所述ep器件的工作参数，所述ep器件的工作参数包括气流流量和/或气流流速。
19.本实用新型提供的技术方案带来的有益效果如下：
20.a.第二电子调节阀控制缓冲气囊进气的新控制模式解决了手动调节气压阀所带来的误差与不精准的问题；
21.b.在每次转换产品时自动通过导入的关键参数设置(ecm)中的缓冲气压大小来控制进气气压并调节缓冲气囊提供的压力值，避免了漏调现象；
22.c.将原有的人工操作变成自动化的系统并整合到已有的控制系统中，与原有的压力气囊共用一个adam占用空间很小，避免了因缓冲气囊错误设置带来的风险，工作量减小，操作简单。
附图说明
23.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本公开的一个示例性实施例提供的压力测试设备的水平剖视图；
25.图2为本公开的一个示例性实施例提供的adam的电气结构示意图；
26.其中，附图标记包括：100-传输区域，110-托盘，120-出料盘，200-测试区域，210-测试工位，300-交界区域，410-气压阀，420-第一电子调节阀，430-第二电子调节阀。
具体实施方式
27.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
28.需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、
方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
29.在本实用新型的一个实施例中，提供了一种半导体器件的压力测试设备，参见图1，包括传输区域100、测试区域200以及交界区域300，所述传输区域100设置有托盘110、出料盘120和传输机械手(未图示)，所述测试区域200设置有测试工位210、测试气囊、缓冲气囊、气压管路组件和测试机械手(未图示)，所述托盘110被配置为托载一个或多个待测试的半导体器件(未图示)，所述传输机械手被配置为将待测试的半导体器件从所述托盘110转移到所述交界区域300，所述测试机械手被配置为将待测试的半导体器件从所述交界区域300转移到所述测试工位210；待测试完成后，所述测试机械手还被配置为将完成测试的半导体器件从所述测试工位210转移到所述交界区域300，所述传输机械手还被配置为将半导体器件从所述交界区域300转移到所述出料盘120。
30.所述测试气囊、缓冲气囊在测试工位210处相对设置，在一个实施例中，所述测试气囊、缓冲气囊上下相对设置，所述测试气囊设置在测试工位的上方，所述缓冲气囊在充气状态下为测试工位上半导体器件提供承载面。将测试气囊安装在下压机构(比如thermal head)上，在thermal head下压以对芯片进行压力测试的过程中，测试气囊对放置在所述测试工位210上的待测试的半导体器件产生压力，缓冲气囊所提供的缓冲气囊压力用于防止测试气囊压力异常时造成芯片压坏的问题。
31.缓冲气囊气压的设置原本是通过气管进气处添加气压阀进行手动调节，通过刻度值判定气压大小。但是一方面由于芯片产品种类较多，不同芯片产品规格规定的缓冲气囊气压值大小不同，做产品转换时需要手动调节，容易出现漏调现象；另一方面由于是手动调节误差较大，气压值结果并不精准，无法保证缓冲气压按规定参数运作。本实用新型实施例提供的气压管路组件可以解决这一技术问题：
32.参见图1，所述气压管路组件包括气压阀410(优选为adam器件)、第一电子调节阀420(优选为ep器件)、第二电子调节阀430(优选为ep器件)、第一通气管路和第二通气管路(未图示)，其中，所述气压阀410的入口被配置为连接气源(未图示)，所述第一通气管路被配置为连通所述气压阀410的出口与所述测试气囊，所述第二通气管路被配置为连通所述气压阀410的出口与所述缓冲气囊，且所述第一电子调节阀420被配置为调节第一通气管路的气流，所述第二电子调节阀430被配置为调节第二通气管路的气流。
33.也就是说，通过一个气源同时为测试气囊和缓冲气囊提供气流，并且由于增设了第二电子调节阀430，避免了人工手动调节缓冲气囊的气压阀(压力测试设备本身就具备气压阀adam和第一电子调节阀420)。具体地，参见图2，本实施例可选adam-6024型号的器件，adam是一种现有的工控模块，其能够用于控制气路的通断。电子调节阀采用ep器件，其能够与人机交互界面连接，人工通过所述人机交互界面可以配置所述ep器件的工作参数，比如气流流量和/或气流流速。本实用新型实施例通过在现有的压力测试设备上仅需要设置第二电子调节阀430和第二通气管路，就可以使缓冲气囊与测试气囊共用一个气源，并且，在人机交互界面设置第二电子调节阀430的参数以外，无需其他额外增加的操作，就可在完成测试气囊充气的同时，完成缓冲气囊的充气。
34.在人机交互界面中输入规定的参数值，adam数模转换器会自动把数字信号转换为模拟信号到ep上，再由ep进行精准的进气控制，一般是由缓冲气压的气囊面积与设定气压大小来决定的。这种控制模式解决了手动调节气压阀所带来的误差与不精准，并且这种模
式在每次转换产品时自动通过导入的关键参数设置(ecm)中的缓冲气压大小来控制进气气压并调节缓冲气囊提供的压力值，避免了漏调现象。新的控制模式将原有的人工操作变成自动化的系统并整合到已有的控制系统中，与原有的压力气囊共用一个adam占用空间很小，避免了因缓冲气囊错误设置带来的风险，工作量减小，操作简单。
35.本实用新型能够对多个芯片进行同步或者非同步的测试，单个测试机械手对应的测试工位210的数量为多个，如图1所示的测试工位为一排6个对应一个测试机械手，所述测试机械手设置在坦克链上以能够被传送至对应不同测试工位210的位置。多个测试工位210一一对应的thermal head可以是联动的，也可以是独立操作的，对于前者，需要在各个测试工位上放置好芯片，然后thermal head动作，多个测试气囊同步下压；对于后者，则各个测试工位独立执行压力测试。
36.在本实施例中，所述测试机械手和气压管路组件的数量为两个，所述测试工位210、测试气囊、缓冲气囊一一对应，每个气压管路组件对应多个测试工位210的测试气囊、缓冲气囊；所述测试工位210呈双排设置，两个气压管路组件对称设置。需要说明的是，测试机械手和气压管路组件的数量可以视压力测试设备的体积和具体的布局而灵活调整，本实用新型不限定其数量为两个。
37.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
38.以上所述仅是本技术的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。

技术特征：
1.一种半导体器件的压力测试设备，包括传输区域、测试区域以及交界区域，所述传输区域设置有托盘和传输机械手，所述测试区域设置有测试工位、测试气囊、缓冲气囊、气压管路组件和测试机械手，所述托盘被配置为托载一个或多个待测试的半导体器件，所述传输机械手被配置为将待测试的半导体器件从所述托盘转移到所述交界区域，所述测试机械手被配置为将待测试的半导体器件从所述交界区域转移到所述测试工位；所述测试气囊、缓冲气囊在测试工位处相对设置；其特征在于，所述气压管路组件包括气压阀、第一电子调节阀、第二电子调节阀、第一通气管路和第二通气管路，其中，所述气压阀的入口被配置为连接气源，所述第一通气管路被配置为连通所述气压阀的出口与所述测试气囊，所述第二通气管路被配置为连通所述气压阀的出口与所述缓冲气囊，且所述第一电子调节阀被配置为调节第一通气管路的气流，所述第二电子调节阀被配置为调节第二通气管路的气流。2.根据权利要求1所述的半导体器件的压力测试设备，其特征在于，单个测试机械手对应的测试工位的数量为多个，所述测试机械手设置在坦克链上以能够被传送至对应不同测试工位的位置。3.根据权利要求2所述的半导体器件的压力测试设备，其特征在于，还包括与所述测试工位一一对应的下压机构，所述下压机构被配置为下压设置在测试工位上方的测试气囊，以使所述测试气囊对放置在所述测试工位上的待测试的半导体器件产生压力。4.根据权利要求3所述的半导体器件的压力测试设备，其特征在于，多个测试工位对应的下压机构为联动设置或独立设置。5.根据权利要求1所述的半导体器件的压力测试设备，其特征在于，所述测试机械手和气压管路组件的数量为两个。6.根据权利要求5所述的半导体器件的压力测试设备，其特征在于，所述测试工位、测试气囊、缓冲气囊一一对应，每个气压管路组件对应多个测试工位的测试气囊、缓冲气囊；所述测试工位呈双排设置，两个气压管路组件对称设置。7.根据权利要求1所述的半导体器件的压力测试设备，其特征在于，所述测试区域还设有出料盘，所述测试机械手还被配置为将完成测试的半导体器件从所述测试工位转移到所述交界区域，所述传输机械手还被配置为将半导体器件从所述交界区域转移到所述出料盘。8.根据权利要求1所述的半导体器件的压力测试设备，其特征在于，所述气压阀为adam器件。9.根据权利要求1所述的半导体器件的压力测试设备，其特征在于，所述第一电子调节阀、第二电子调节阀为ep器件。10.根据权利要求9所述的半导体器件的压力测试设备，其特征在于，还包括人机交互界面，所述人机交互界面被配置为设置所述ep器件的工作参数，所述ep器件的工作参数包括气流流量和/或气流流速。

技术总结
本实用新型公开了一种半导体器件的压力测试设备，其传输区域设置有托载待测试的半导体器件的托盘和传输机械手，测试区域设置有测试工位、测试气囊、缓冲气囊、气压管路组件和测试机械手，传输机械手将半导体器件从托盘转移到交界区域，测试机械手将半导体器件从交界区域转移到测试工位；测试气囊、缓冲气囊在测试工位处相对设置；气压管路组件包括连接气源的气压阀、第一电子调节阀、第二电子调节阀、第一通气管路和第二通气管路，第一通气管路连通气压阀的出口与测试气囊，第二通气管路连通气压阀与缓冲气囊，且第一电子调节阀/第二电子调节阀分别调节第一通气管路/第二通气管路的气流。本实用新型解决压力测试时缓冲气囊气压的设置问题。设置问题。设置问题。


技术研发人员：闵繁瑞 郭红伟 朱军 曾昭孔
受保护的技术使用者：苏州通富超威半导体有限公司
技术研发日：2021.11.10
技术公布日：2022/5/25