一种真空加压低量程压力传感器晶圆测试装置及其系统

技术领域

本发明涉及传感器晶圆芯片测试技术领域，具体为一种真空加压低量程压力传感器晶圆测试装置及其系统。

背景技术

晶圆是指制作硅晶圆电路所用的硅晶片，其原始材料是硅，高纯度的多晶硅溶解后掺入硅晶体晶种，然后慢慢拉出，形成圆柱形的单晶硅，硅晶棒在经过研磨，抛光，切片后，形成硅晶圆片，称为晶圆，而在晶圆产品加工中，需要对其进行密封检测。

目前，晶圆的测试通常采用探针台完成，具体步骤是人工先将晶圆放置承片台上，承片台底部外圈进行负压吸附，将晶圆固定。伺服电机驱动承片台移动至探针位置，探针卡上的探针与晶圆的测试点直接接触，进行常压测试，不合格的芯片打点标注，合格的产品选出送到下一步工序。普通承片台只能对晶圆进行固定，无法对晶圆底部每个芯片单元抽负压，所以无法对晶圆进行真空与常压状态下的测试比较，为此提出一种真空加压低量程压力传感器晶圆测试装置及其系统来解决上述问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种真空加压低量程压力传感器晶圆测试装置及其系统，解决了现有的对晶圆进行检测时，并不能对晶圆进行真空比较的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种真空加压低量程压力传感器晶圆测试装置，包括真空圆盘，所述真空圆盘上部设置有承片圆盘，所述真空圆盘底部固定连接有气缸，所述气缸的输出端固定连接有压块固定圆盘，所述压块固定圆盘外侧固定连接有活动压块，所述活动压块滑动连接在承片圆盘中部，所述真空圆盘外侧开设有通气孔，所述真空圆盘中部开设有空腔，所述通气孔和空腔相连接，所述承片圆盘上部固定连接有龙骨，所述承片圆盘中部开设有多个导气孔，所述导气孔与空腔相连通。

优选的，所述承片圆盘上部固定连接有密封胶圈A，所述密封胶圈A上部放置有晶圆。

优选的，所述真空圆盘上部固定连接有密封胶圈B，所述承片圆盘底部与密封胶圈B上部相接触。

优选的，所述承片圆盘上部外侧固定连接有多个限位块，所述晶圆位于多个限位块之间。

一种真空加压低量程压力传感器晶圆测试装置的测试系统，包括以下模块：

真空模块：用于创建测试环境中的真空程度，以确保测试的准确性和可重复性；

加压模块：用于提供所需的压力，以模拟实际工作条件下的压力；

控制模块：用于监控和控制整个测试过程，包括控制真空和加压系统的操作；

测试装置模块：用于将待测试的低量程压力传感器晶圆连接到测试系统；

数据分析与显示模块：用于分析和显示测试结果。

优选地，所述真空模块包括：

真空泵：用于创建测试环境中的真空；

阀门：用于控制真空系统的开关状态，打开/关闭真空连接；

真空仪：用于测量并监控测试环境中的真空程度。

优选地，所述加压模块包括：

气源：提供所需的气体压力；

调压阀：用于调节气源供应的压力值，在测试过程中保持稳定的压力；

压力传感器：用于测量测试环境中的压力。

优选地，所述控制模块包括：

微处理器/工控机：用于控制整个测试系统的操作；

通信接口：用于与其他模块进行数据交互和控制命令传输。

优选地，所述数据分析与显示模块包括：

数据收集整理单元：用于接收和处理测试结果；

数据分析对比单元：用于对采集到的传感器输出信号进行分析、对比、计算和记录；

数据可视化单元：通过可视化方式对晶圆的测试结果进行显示。

一种真空加压低量程压力传感器晶圆测试装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤一，安装测试装置，将测试装置与真空模块、加压模块、控制模块与数据分析与显示模块相连接；

步骤二，放置晶圆并通过加压模块进行晶圆常压测试；

步骤三，通过真空模块对空腔内部抽真空，并再次通过加压模块进行压力测试；

步骤四，通过测试系统记录常压环境下以及负压测试环境下，每个芯片单元的电参数值；

步骤五，通过数据分析与显示模块对步骤四中的数值进行收集比较，并通过可视化方式呈现。

本发明提供了一种真空加压低量程压力传感器晶圆测试装置及其系统。

具备以下有益效果：

1、本发明通过气缸、压块固定圆盘、活动压块等结构的相互配合，可对晶圆位置进行限制，然后通过外部加压装置对晶圆进行加压操作，以此完成晶圆的测试，同时通过外部真空泵从通气孔位置对空腔进行抽真空处理，以此可进行晶圆在负压状态下的测试。

2、本发明通过加压模块、真空模块、控制模块等测试装置进行配合，从而实现对晶圆的常压和负压状态下的测试，同时通过数据分析和显示模块接收测试结果，并通过可视化方式进行演示从而可更好的了解测试结果。

附图说明

图1为本发明的立体图；

图2为本发明的剖面结构示意图；

图3为本发明的结构爆炸示意图；

图4为本发明的系统整体框架示意图；

图5为本发明的测试系统的流程示意图；

图6为本发明的真空模块的结构示意图；

图7为本发明的加压模块的结构示意图；

图8为本发明的控制模块的结构示意图；

图9为本发明的数据分析与显示模块的结构示意图。

其中，1、真空圆盘；2、承片圆盘；3、密封胶圈A；4、活动压块；5、气缸；6、压块固定圆盘；7、通气孔；8、密封胶圈B；9、限位块；10、龙骨；11、导气孔；12、空腔。

具体实施方式

下面将结合本发明说明书中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

实施例：

请参阅附图1-附图3，本发明实施例提供一种真空加压低量程压力传感器晶圆测试装置，包括真空圆盘1，真空圆盘1上部设置有承片圆盘2，真空圆盘1底部固定连接有气缸5，气缸5的输出端固定连接有压块固定圆盘6，压块固定圆盘6外侧固定连接有活动压块4，活动压块4滑动连接在承片圆盘2中部，真空圆盘1外侧开设有通气孔7，真空圆盘1中部开设有空腔12，通气孔7和空腔12相连接，承片圆盘2上部固定连接有龙骨10，承片圆盘2中部开设有多个导气孔11，导气孔11与空腔12相连通。

在使用时，将晶圆片的测试面向上放置在承片圆盘2上部，启动气缸5可带动压块固定圆盘6移动，从而可带动活动压块4向下移动，使得晶圆充分与承片圆盘2相接触，此时即可对其进行第一遍的常压测试，并记录测试中每一个芯片单元的电参数值，待测试完成后，通过外部气泵通过通气孔7对空腔12内部空气进行抽取，使空腔12形成负压状态，此时晶圆在导气孔11的作用下与承片圆盘2充分接触，以此可进行负压环境下的测试。并同步进行电参数值的记录，以此完成对晶圆的测试，可同时了解晶圆的多种环境下的数值，从而便于对晶圆进行真空比较，使得对晶圆的测试更加全面有效。

承片圆盘2上部固定连接有密封胶圈A3，密封胶圈A3上部放置有晶圆。通过密封胶圈A3增加晶圆和承片圆盘2之间的密封性，以此保证对晶圆在常压状态下的测试结果。

真空圆盘1上部固定连接有密封胶圈B8，承片圆盘2底部与密封胶圈B8上部相接触。通过密封胶圈B8提高真空圆盘1和承片圆盘2之间的密封性，从而在外部真空泵对空腔12进行抽真空时，能够保证空腔12内部的负压强度，以此保证对晶圆在负压状态下的测试效果。

承片圆盘2上部外侧固定连接有多个限位块9，晶圆位于多个限位块9之间。通过限位块9可对晶圆的位置进行限制，从而在将晶圆放置在承片圆盘2上部时，能够保证晶圆与承片圆盘2基本保持同轴心位置，以此确保对晶圆的有效测试。

请参阅附图4-附图9，一种真空加压低量程压力传感器晶圆测试装置的测试系统，包括以下模块：

真空模块：用于在空腔12内部创建真空的测试环境，以确保测试的准确性和可重复性；

加压模块：用于提供所需的压力，以模拟晶圆在常压和负压状态下的压力；

控制模块：用于监控和控制整个测试过程，包括控制真空和加压系统的操作；

测试装置模块：用于将待测试的低量程压力传感器晶圆连接到测试系统；

数据分析与显示模块：用于分析和显示测试结果，并通过可视化方式进行表现。

真空模块包括：

真空泵：用于创建测试环境中的真空；便于对晶圆进行负压环境下的测试。

阀门：用于控制真空系统的开关状态，打开/关闭真空连接；以此调节对晶圆测试时的环境数值。

真空仪：用于测量并监控测试环境中的真空程度，通过测量空腔12内部的真空程度了解晶圆当前的测试环境。

加压模块包括：

气源：提供所需的气体压力；通过外部气源提供气体压力，以对晶圆进行常压和负压下的测试。

调压阀：用于调节气源供应的压力值，在测试过程中保持稳定的压力；通过调压阀调节外部气源进入的速度，从而调节晶圆受到的压力。

压力传感器：用于测量测试环境中的压力。以此了解晶圆当前的测试环境。

控制模块包括：

微处理器/工控机：用于控制整个测试系统的操作，包括但不限于控制真空和加压系统的开关状态、设定参数等；

通信接口：用于与其他模块进行数据交互和控制命令传输，便于将控制数据向外传输。

数据分析与显示模块包括：

数据收集整理单元：用于接收和处理测试结果；

数据分析对比单元：用于对采集到的传感器输出信号进行分析、对比、计算和记录；

数据可视化单元：通过可视化方式对晶圆的测试结果进行显示。

一种真空加压低量程压力传感器晶圆测试装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤一，安装测试装置，将测试装置与真空模块、加压模块、控制模块与数据分析与显示模块相连接；

步骤二，放置晶圆并通过加压模块进行晶圆常压测试；

步骤三，通过真空模块对空腔12内部抽真空，并再次通过加压模块进行压力测试；

步骤四，通过测试系统记录常压环境下以及负压测试环境下，每个芯片单元的电参数值；

步骤五，通过数据分析与显示模块对步骤四中的数值进行收集比较，并通过可视化方式呈现。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。