一种用于晶圆或芯片颗粒的测试系统的制作方法

本发明涉及芯片测试，特别是涉及一种用于晶圆或芯片颗粒的测试系统。

背景技术：

1、随着芯片制造工艺的快速发展，芯片颗粒的尺寸越来越小，单颗芯片已达到毫米级。

2、生产时，对芯片晶圆分切成多个芯片颗粒，并将单颗芯片共晶焊在基座上，最后测试芯片颗粒的各项性能指标是否合格，主要包括：阻抗、电流、压降、损耗等电气特性或光学特性。

3、在芯片的测试过程中，先将多个芯片颗粒重新集合在料盘上，因芯片颗粒的摆放角度、高度、左右和前后间隔距离都不同，人工需在显微镜的放大视野下逐一对准，手动控制探针移动，使探针与基座上的触点进行有效接触。对于毫米级的芯片颗粒而言，基座的触点尺寸约为0.05mm，人工对准的操作难度大，难以保证探针与触点形成准确、可靠的导电接触。

4、综上所述，人工利用显微镜的放大视野进行移动探针，需根据每个芯片颗粒的实际位置来调整探针的接触位置，人工测试的效率低，难以确保探针与触点形成准确且可靠的导电接触，无法满足大批量芯片颗粒的测试要求。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：人工移动探针需根据每个芯片颗粒的实际位置来调整探针的接触位置，人工测试的效率低，难以确保探针与触点形成准确且可靠的导电接触，无法满足大批量芯片颗粒的测试要求。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于晶圆或芯片颗粒的测试系统的技术方案：

3、用于晶圆或芯片颗粒的测试系统包括主机座、料盘滑台、探针滑移机构，所述料盘滑台移动安装于所述主机座上，所述料盘滑台上设有用于固定料盘的料盘限位结构，所述探针滑移机构间隔设置于所述料盘滑台的上侧；

4、所述探针滑移机构为三轴滑移机构，所述探针滑移机构上设置有缓冲结构和探针组件，所述缓冲结构包括竖向导轨、滑块和缓冲件，所述竖向导轨安装于所述探针滑移机构上，所述滑块与所述竖向导轨滑动配合，所述缓冲件与所述滑块连接；

5、所述探针组件固定安装于所述滑块上，所述探针组件具有朝所述探针滑移机构的外侧延伸设置的悬伸臂，以及与所述悬伸臂相连且向下延伸设置的探针头，所述探针头用于与芯片颗粒的触点形成导电接触配合；

6、还包括视觉定位结构，所述视觉定位结构间隔设置于所述料盘滑台的上侧，所述视觉定位结构用于拍摄料盘以及芯片颗粒的边缘轮廓，以根据边缘轮廓计算出芯片颗粒的触点位置。

7、进一步的，所述滑块上还固定安装有水平支撑板，所述水平支撑板上设置有探针接头，所述探针组件安装于所述水平支撑板的下侧且与所述探针接头电连接，所述探针组件相对于所述水平支撑板呈斜向下延伸布置。

8、进一步的，所述水平支撑板远离所述滑块的边缘下侧还设置有绝缘垫块，且所述探针组件贴合连接于所述绝缘垫块的下表面。

9、进一步的，所述主机座上设置有固定柱，所述探针滑移机构、所述视觉定位结构分别设置在所述固定柱对应所述料盘滑台的一侧，所述探针滑移机构包括依次连接的第一滑移组件、第二滑移组件和升降滑移组件，所述第一滑移组件与所述固定柱相连，所述第一滑移组件、所述第二滑移组件的移动方向在水平面内相交，所述缓冲结构和探针组件均安装在所述升降滑移组件上。

10、进一步的，所述缓冲结构还包括竖向支架和挡止件，所述竖向支架设置在所述升降滑移组件上，所述竖向导轨、所述挡止件分别安装于所述竖向支架上，所述缓冲件为连接于所述挡止件与所述滑块之间的缓冲弹簧。

11、进一步的，所述第一滑移组件为y向滑移组件，所述第一滑移组件包括y向固定座、y向移动座、第一伺服驱动器以及第一位移传感器，所述y向固定座与所述主机座之间连接有转接板，所述y向移动座与所述y向固定座滑动配合，所述第一伺服驱动器传动连接于所述y向固定座和所述y向移动座之间，所述第一位移传感器设置于所述y向固定座或所述y向移动座上，用于检测所述y向移动座相对于所述y向固定座的位移量；

12、所述第二滑移组件为x向滑移组件，所述第二滑移组件包括x向固定座、x向移动座、第二伺服驱动器以及第二位移传感器，所述x向固定座与所述y向移动座固定连接，所述x向移动座与所述x向固定座滑动配合，所述第二伺服驱动器传动连接于所述x向固定座和所述x向移动座之间，所述第二位移传感器设置于所述x向固定座或所述x向移动座上，用于检测所述x向移动座相对于所述x向固定座的位移量。

13、进一步的，所述升降滑移组件包括z向固定座、z向移动座、第三伺服驱动器以及第三位移传感器，所述z向固定座与所述x向移动座固定连接，所述z向移动座与所述z向固定座滑动配合，所述第三伺服驱动器传动连接于所述z向固定座和所述z向移动座之间，所述第三位移传感器设置在所述z向固定座或所述z向移动座上，用于检测所述z向移动座相对于所述z向固定座的位移量。

14、进一步的，所述料盘限位结构包括基板、负压吸块和限位结构，所述负压吸块和限位结构均固定设置在所述基板的上侧，所述负压吸块的上侧面开设有多个气孔，所述气孔用于与料盘的底面吸附配合，所述限位结构用于与料盘的边缘限位配合。

15、进一步的，所述限位结构包括两个相对设置的弧形限位板，两个所述弧形限位板凸出于所述负压吸块的上侧面以形成料盘限位槽，所述弧形限位板上还安装有弹性挡销。

16、进一步的，所述料盘滑台与所述主机座之间还设置有水平驱动机构，所述水平驱动机构用于带动所述料盘滑台在水平面内进行x向和y向平移运动。

17、本发明的一种用于晶圆或芯片颗粒的测试系统与现有技术相比，其有益效果在于：该用于晶圆或芯片颗粒的测试系统采用了主机座、料盘滑台、探针滑移机构、视觉定位结构、缓冲结构和探针组件的设计形式，其中，料盘滑台移动安装于主机座上，探针滑移机构间隔设置于料盘滑台的上侧，利用料盘限位结构可使具有多个芯片颗粒的料盘固定在料盘滑台上，并通过料盘滑台能够将具有多个芯片颗粒的料盘移动至测试工位，以便于视觉定位结构和探针组件对芯片颗粒实施准确地定位和测试工作。

18、由于探针滑移机构为三轴滑移机构，探针滑移机构上设置有缓冲结构和探针组件，缓冲结构包括竖向导轨、滑块和缓冲件，竖向导轨安装于探针滑移机构上，滑块与竖向导轨滑动配合，探针组件固定安装于滑块上。利用探针滑移机构可带动探针组件进行三维空间移动，缓冲结构的滑块连接有缓冲件，在下压探针的过程中，缓冲件可保证探针组件具有足够的缓冲余量，使探针组件与触点之间产生接触压力，既保证了探针组件与芯片颗粒的触点的有效导电接触，还能防止因下压行程大而损坏芯片和探针，芯片测试过程的更加安全可靠。

19、并且，探针组件具有朝探针滑移机构的外侧延伸设置的悬伸臂，以及与悬伸臂相连且向下延伸设置的探针头，即探针组件的悬伸臂本身也具有一定的材料韧性，探针组件结合了缓冲结构和悬伸臂的设计，保证了探针组件的压触变形疲劳寿命，进一步提高了探针头与芯片颗粒的触点导电接触的可靠性。

20、另外，测试系统还包括视觉定位结构，视觉定位结构间隔设置于料盘滑的上侧，利用视觉定位结构对料盘以及芯片颗粒的边缘轮廓进行拍摄，根据拍摄的边缘轮廓进行图形分析和计算，从而得出芯片颗粒的触点位置。随后，按照视觉定位结构拍摄得出的触点位置坐标，控制探针滑移机构进行三维移动，使探针组件的探针头与芯片颗粒的触点进行准确地导电接触。

21、该测试系统采用视觉定位技术进行自动对准，相比于人工需根据每个芯片颗粒的实际位置来调整探针的接触位置，提高了芯片测试的工作效率，通过缓冲结构和探针组件的悬伸臂的结合设计，确保了探针与触点可形成准确且可靠的导电接触，满足了大批量芯片颗粒的测试要求。