压测机构、测试设备及测试方法

技术领域

本公开涉及压测机构、测试设备及测试方法，且更具体地说，涉及电性测试的压测机构、测试设备及测试方法。

背景技术

现行半导体芯片或半导体封装结构的压测方式主要是先透过吸取头将半导体芯片或半导体封装结构吸取到测试板的测试座上，接着调整浮动气囊给予半导体芯片或半导体封装结构施加压力，以使半导体芯片或半导体封装结构顶抵于测试板上对应的探针进行电性测试。然而，浮动气囊所施加的压力并不等于半导体芯片或半导体封装结构实际承受的压力，因此，当半导体芯片或半导体封装结构经压测后有损伤时，无法确定其是否因压测的压力过大而受损。

发明内容

在一实施例中，一种压测机构包括压力装置、吸取治具、转接件、至少一支撑结构和压感器。所述吸取治具与所述压力装置间隔设置。所述转接件设置于所述压力装置与所述吸取治具之间。所述支撑结构连接所述压力装置与所述吸取治具。所述压感器设置于所述转接件与所述压力装置之间。

在一实施例中，一种测试设备包括分料装置、压测机构、测试电路板和至少一测试座。所述压测机构装设于所述分料装置。所述压测机构包括压力装置、吸取治具、转接件、至少一支撑结构和压感器。所述压力装置连接所述分料装置。所述吸取治具与所述压力装置间隔设置。所述转接件设置于所述压力装置与所述吸取治具之间。所述支撑结构连接所述压力装置与所述吸取治具。所述压感器设置于所述转接件与所述压力装置之间。所述测试电路板对应所述压测机构，用以测试待测物。所述测试座设置于所述测试电路板上，用以容置所述待测物，且所述测试座对应所述压测机构的所述吸取治具。

在一实施例中，一种测试方法包括：提供压测机构、测试电路板和至少一测试座，所述压测机构包括压力装置、吸取治具、转接件和压感器，所述吸取治具与所述压力装置间隔设置，所述转接件设置于所述压力装置与所述吸取治具之间，所述压感器设置于所述转接件与所述压力装置之间，所述测试电路板对应所述压测机构，所述测试座设置于所述测试电路板上，且所述测试座对应所述压测机构的所述吸取治具；以所述吸取治具吸取待测物到所述测试座内；以及利用电动机将所述压力装置、所述转接件和所述吸取治具向下移动，以施加压力于所述压感器和所述待测物上，并使所述待测物接触所述测试电路板的多个测量探针，且通过所述压感器测得施加于所述待测物上的压力值。

附图说明

当结合附图阅读时，自以下详细描述易于理解本公开的一些实施例的方面。应注意，各种结构可能未按比例绘制，且各种结构的尺寸可出于论述清晰起见任意增大或减小。

图1显示本公开的一实施例的压测机构的立体分解图。

图2显示本公开的一实施例的压测机构于不同视角(与图1相反的视角)的立体分解图。

图3显示图1的组合图。

图4显示图3的俯视图。

图5显示本公开的一实施例的支撑结构的立体示意图。

图6显示本公开的一实施例的压测机构的立体分解图。

图7显示本公开的一实施例的压测机构的立体分解图。

图8显示本公开的一实施例的压测机构的立体分解图。

图9显示本公开的一实施例的测试设备的示意图。

图10显示本公开的一实施例的测试电路板、测试座和待测物的布置俯视图。

图11显示本公开测试方法中的压测机构、测试板和测试座的布置侧视图。

图12显示本公开测试方法中的吸取治具吸取待测物到测试座内的示意图。

图13显示本公开测试方法中的利用电动机将压力装置、转接件与吸取治具向下移动及施加压力于压感器和待测物上的示意图。

具体实施方式

贯穿图式和实施方式使用共同参考编号以指示相同或相似组件。自结合附图的以下详细描述将更容易理解本公开的实施例。

以下公开内容提供用于实施所提供主题的不同特征的许多不同实施例或实例。在下文描述组件和布置的特定实例以阐明本公开的特定方面。当然，这些组件、值、操作、材料和布置仅为实例且不打算为限制性的。举例来说，在本文中所提供的描述中，第一特征在第二特征上方或上的形成可包括第一特征和第二特征直接接触地形成或安置的实施例，且还可包括额外特征可在第一特征与第二特征之间形成或安置使得第一特征与第二特征可不直接接触的实施例。另外，本公开可在本文中所提供的各种实例中重复参考数字和/或字母。这一重复是出于简化和清楚的目的，且本身并不指示所论述各种实施例和/或配置之间的关系。

图1显示本公开的一实施例的压测机构1的立体分解图。图2显示本公开的一实施例的压测机构1于不同视角(与图1相反的视角)的立体分解图。图3显示图1的组合图。图4显示图3的俯视图。配合参阅图1到图4，本公开的压测机构1包括压力装置10、吸取治具20、转接件30、至少一支撑结构40、压感器50和密封件60。

所述压力装置10包括第一座体11、第二座体12、气压件13、移动件14和结合座15。所述第一座体11具有气压孔115，所述气压孔115贯穿所述第一座体11，且所述气压孔115可连接气压源，以供气压输入。所述第二座体12结合于所述第一座体11。在一实施例中，所述第二座体12可通过螺丝或螺栓固定于所述第一座体11。

所述气压件13设置于所述第一座体11与所述第二座体12之间。在一实施例中，所述第一座体11的所述气压孔115对应所述气压件13，以使经由所述气压孔115输入的气压能直接推动所述气压件13。在一实施例中，所述气压件13可为弹性片(例如：硅胶弹性片或橡胶弹性片)，因此，所述气压件13(即弹性片)受气压推动时能产生向下弯曲的动作。即，所述气压件13(即弹性片)的中间部位受气压推动时会鼓起，而形成弧状突起。

所述移动件14连接所述第二座体12，且所述移动件14对应所述气压件13。在一实施例中，所述移动件14贯穿所述第二座体12，且所述移动件14的一端(或一表面)可抵接所述气压件13，以使所述气压件13受气压推动时，能同步推动所述移动件14。举例来说，当所述气压件13的中间部位受气压推动而鼓起时，所述气压件13的中间部位能顶抵所述移动件14的中间部位，而推动所述移动件14。

所述结合座15连接所述移动件14。在一实施例中，所述结合座15具有第一表面151、第二表面152和多个容置槽153。所述第一表面151朝向所述第二座体12。所述第二表面152相对于所述第一表面151。所述容置槽153凹设于所述第二表面152。

所述吸取治具20与所述压力装置10间隔设置，用以吸取待测物。在一实施例中，所述吸取治具20具有表面21、抽气孔23和环槽25。所述表面21朝向所述压力装置10。所述抽气孔23贯穿所述吸取治具20，且所述抽气孔23具有第一开口231和第二开口232。所述第一开口231显露于所述表面21。所述第二开口232相对于所述第一开口231。所述环槽25凹设于所述表面21，且所述环槽25围绕所述抽气孔23的所述第一开口231。

所述转接件30设置于所述压力装置10与所述吸取治具20之间，用以连接所述压力装置10与所述吸取治具20，且所述转接件30可连接不同尺寸或不同规格的所述吸取治具20。在一实施例中，所述转接件30具有第一表面31、第二表面32、侧面33、容置槽34和抽气通道37。所述第一表面31朝向所述压力装置10(例如：所述结合座15的所述第二表面152)。所述第二表面32相对于所述第一表面31。所述侧面33延伸于所述第一表面31与所述第二表面32之间。所述容置槽34凹设于所述第一表面31，且所述容置槽34内具有底面35。所述容置槽34为盲孔，其并未贯穿所述转接件30。

所述抽气通道37连通所述第二表面32和所述侧面33，且所述抽气通道37具有第一通道口371和第二通道口372。所述第一通道口371对应所述吸取治具20的所述抽气孔23(例如：所述第一开口231)。所述第二通道口372显露于所述侧面33。在一实施例中，所述抽气通道37的所述第二通道口372可连接抽气装置，以使所述抽气装置所产生的真空吸力能经由所述抽气通道37和所述吸取治具20的所述抽气孔23作用于所述待测物上。在一实施例中，所述结合座15可设置于所述第二座体12与所述转接件30之间。

图5显示本公开的一实施例的支撑结构40的立体示意图。配合参阅图1、图4和图5，所述至少一支撑结构40连接所述压力装置10与所述吸取治具20，且所述至少一支撑结构40贯穿所述转接件30。在一实施例中，所述至少一支撑结构40包括支撑套筒41和连接件42。所述支撑套筒41贯穿所述转接件30，以使所述转接件30可沿着所述支撑套筒41上下移动。所述连接件42(例如：螺丝)贯穿所述吸取治具20和所述支撑套筒41，且所述连接件42的一端421连接所述压力装置10的所述结合座15，以将所述转接件30限位于所述压力装置10与所述吸取治具20之间。由于所述转接件30可沿着所述支撑套筒41上下移动，因此，可进一步消除所述连接件42(例如：螺丝)的松紧度问题。

再参阅图1、图2和图4，所述压感器50设置于所述转接件30与所述压力装置10之间。在一实施例中，所述压感器50可设置于所述转接件30的所述容置槽34。此外，所述压感器50具有感测凸部52，所述感测凸部52朝向所述压力装置10(例如：所述结合座15)，且经由按压所述感测凸部52可测得压力值。在一实施例中，所述压感器50可为荷重元(Loadcell)。

所述密封件60设置于所述吸取治具20与所述转接件30之间，用以维持所述吸取治具20的所述抽气孔23与所述转接件30的所述抽气通道37之间的真空度。在一实施例中，所述密封件60可设置于所述吸取治具20的所述环槽25，且所述密封件60环绕所述吸取治具20的所述抽气孔23(例如：所述第一开口231)。在一实施例中，所述密封件60可为海绵密封环或塑料密封环。

本公开于所述压测机构1中设置所述压感器50，可在压测过程中实时测得施加于待测物上的压力值，进而避免因压测的压力过大而造成待测物受损。且如果待测物经压测后有损伤，还可判断出待测物的受损原因是压测的压力过大造成还是待测物的自身因素造成。

图6显示本公开的一实施例的压测机构1a的立体分解图。图6的压测机构1a与图1到图5的压测机构1大致相同，其不同处在于图6的压测机构1a更包括缓冲件70。如图6所示，所述缓冲件70设置于所述压感器50与所述压力装置10之间，且所述压感器50的所述感测凸部52抵接所述缓冲件70。在一实施例中，所述缓冲件70的至少一部份设置于所述转接件30的所述容置槽34内。所述缓冲件70可避免所述压力装置10(例如：所述结合座15)直接压触所述压感器50的所述感测凸部52，造成所述感测凸部52的磨损。

图7显示本公开的一实施例的压测机构1b的立体分解图。图7的压测机构1b与图6的压测机构1a大致相同，其不同处仅在于图7的压感器50a的布置。如图7所示，所述压感器50a的所述感测凸部52位于所述转接件30的所述容置槽34内，且所述感测凸部52抵接所述容置槽34内的所述底面35。

图8显示本公开的一实施例的压测机构1c的立体分解图。图8的压测机构1c与图1到图5的压测机构1大致相同，其不同处在于图8的转接件30a省略容置槽34。如图8所示，所述转接件30a具有凸出部36，所述凸出部36凸设于所述第一表面31。而所述压感器50c设置于所述转接件30a的所述凸出部36与所述压力装置10(例如：所述结合座15)之间。在一实施例中，所述压感器50c可贴设于所述转接件30a的所述凸出部36上，且所述压感器50c可为薄膜型压力传感器(Thin film pressure sensor)。

图9显示本公开的一实施例的测试设备9的示意图。图10显示本公开的一实施例的测试电路板4、测试座5和待测物8的布置俯视图。配合参阅图9和图10，本公开的测试设备9包括分料装置2、压测机构(例如：压测机构1)、测试机3、测试电路板4和至少一测试座5。

所述压测机构(例如：压测机构1)装设于所述分料装置2。所述压测机构可为图1到图4的压测机构1、图6的压测机构1a、图7的压测机构1b或图8的压测机构1c。如图9所示，所述压测机构1的所述压力装置10连接所述分料装置2的电动机6。

再参阅图9和图10，所述测试机3对应所述分料装置2的所述电动机6。在一实施例中，所述测试机3设置于所述电动机6的下方。所述测试机3可设定及调整针对待测物8(例如：半导体芯片或半导体封装结构)的测试条件。

所述测试电路板4设置于所述测试机3上，且电性连接所述测试机3。此外，所述测试电路板4对应所述压测机构1，用以测试所述待测物8。在一实施例中，所述测试电路板4具有多个测量探针7，用以测试所述待测物8。

所述至少一测试座5设置于所述测试电路板4上，用以容置及定位所述待测物8，且所述测试座5对应所述压测机构1的所述吸取治具20。

在一实施例中，所述测试机3可利用程序语言控制所述测量探针7的数据取得动作(包括但不限于：控制所述压力装置10的作动及接收所述测量探针7的测试讯号数据)。

关于本公开的测试方法详细说明如下，唯并不意谓本公开仅局限于这些实施例所公开的内容。

参阅图11，其显示本公开测试方法中的压测机构、测试板和测试座的布置侧视图。本公开的测试方法的步骤(a)是提供压测机构、测试电路板4和至少一测试座5。所述压测机构可为图1到图4的压测机构1、图6的压测机构1a、图7的压测机构1b或图8的压测机构1c。以下以图1到图4的压测机构1进行测试方法说明，但不以此为限。

如图1到图4所示，所述压测机构1包括压力装置10、吸取治具20、转接件30、至少一支撑结构40、压感器50和密封件60。

所述压力装置10包括第一座体11、第二座体12、气压件13、移动件14和结合座15。所述第一座体11具有气压孔115，所述气压孔115贯穿所述第一座体11，且所述气压孔115可连接气压源，以供气压输入。所述第二座体12结合于所述第一座体11。所述气压件13设置于所述第一座体11与所述第二座体12之间。在一实施例中，所述第一座体11的所述气压孔115对应所述气压件13，以使经由所述气压孔115输入的气压能直接推动所述气压件13。所述移动件14连接所述第二座体12，且所述移动件14对应所述气压件13。在一实施例中，所述移动件14的一端可抵接所述气压件13，以使所述气压件13受气压推动时，能同步推动所述移动件14。所述结合座15连接所述移动件14。

所述吸取治具20与所述压力装置10间隔设置，用以吸取待测物。所述转接件30设置于所述压力装置10与所述吸取治具20之间，用以连接所述压力装置10与所述吸取治具20，且所述转接件30可连接不同尺寸或不同规格的所述吸取治具20。所述至少一支撑结构40连接所述压力装置10与所述吸取治具20，且所述至少一支撑结构40贯穿所述转接件30。

所述压感器50设置于所述转接件30与所述压力装置10之间。在一实施例中，所述压感器50可设置于所述转接件30的容置槽34。此外，所述压感器50具有感测凸部52，所述感测凸部52朝向所述压力装置10(例如：所述结合座15)，且经由按压所述感测凸部52可测得压力值。在一实施例中，所述压感器50为荷重元(Load cell)。所述密封件60设置于所述吸取治具20与所述转接件30之间，用以维持所述吸取治具20的所述抽气孔23与所述转接件30的所述抽气通道37之间的真空度。

再参阅图11，所述压测机构1可连接电动机6，所述电动机6用以移动所述压测机构1。所述测试电路板4对应所述压测机构1。所述至少一测试座5设置于所述测试电路板4上，且所述测试座5对应所述压测机构1的所述吸取治具20。在一实施例中，如图9所示，所述测试电路板4可设置于测试机3上，且电性连接所述测试机3。在一实施例中，所述测试电路板4具有多个测量探针7，用以取得测试数据。

参阅图12，其显示本公开测试方法中的吸取治具吸取待测物到测试座内的示意图。本公开的测试方法的步骤(b)是以所述吸取治具20吸取待测物8(例如：半导体芯片或半导体封装结构)到所述测试座5内。在步骤(b)中，所述待测物8的吸取和放置操作配合所述电动机6和所述压力装置10完成。

参阅图13，其显示本公开测试方法中的利用电动机将压力装置、转接件与吸取治具向下移动及施加压力于压感器和待测物上的示意图。本公开的测试方法的步骤(c)是利用所述电动机6将所述压力装置10、所述转接件30和所述吸取治具20向下移动，以施加压力于所述压感器50(例如：所述感测凸部52)和所述待测物8上，并使所述待测物8接触所述测试座5的所述测量探针7，且通过所述压感器50测得施加于所述待测物8上的压力值。在步骤(c)中，可利用气压92驱动所述气压件13和所述移动件14，以使所述移动件14向下移动所述转接件30和所述吸取治具20，进而调整施加于所述待测物8上的压力值。由于所述转接件30可沿着所述至少一支撑结构40(例如：所述支撑套筒41)上下移动，因此，可进一步消除所述连接件42(例如：螺丝)的松紧度问题。

在一实施例中，所述气压件13可为弹性片(例如：硅胶弹性片或橡胶弹性片)，因此，所述气压件13(即弹性片)受所述气压92推动时会向下弯曲，进而顶推所述移动件14的一端，以移动所述移动件14。

在压测过程中，所述压感器50可实时测得施加于所述待测物8上的压力值，进而避免因压测的压力过大而造成所述待测物8受损。倘若在测试完成后，仍发现所述待测物8有损伤，即可判断出是由所述待测物8的自身因素造成，而非压测的压力过大因素造成。

上述实施例仅为说明本公开的原理及其功效，并非限制本公开，因此所属领域的技术人员对上述实施例进行修改和变化仍不脱本公开的精神。本公开的权利范围应如权利要求书所列。