一种光源均匀度测试装置及其测试方法

技术领域

本申请涉及芯片测试领域，尤其是芯片测试系统的光源均匀度测试装置及其测试方法领域。

背景技术

IC芯片都需要经过最关键的两个测试点：晶圆探针测试(chip probing简称CP)和终测(final test简称FT)。CP测试是封装前晶圆级的芯片测试。而FT测试是在芯片完成封装后进行的最终测试。CP测试是通过特制的探针，直接对晶圆上的每颗芯片加载激励信号，测试每颗芯片的功能。不同项目的失效，会分别以不同颜色表示出来。CP测试后,晶圆会被切割，切割后的芯片按照之前的结果分类，只有好的芯片会被送去封装厂封装。CP测试不仅能筛选出不良的芯片，节约封装成本，而且能承载芯片的多项测试项目，减少FT测试的测试项，提高整体测试效率。

对晶圆级的芯片的测试，通过探针板卡通孔的遮挡为芯片提供完全的光覆盖(覆盖芯片的感光区域)，在对芯片进行检测时，需要通过探针板卡的通孔对芯片的感光区域进行光覆盖。ATE(Automatic Test Equipment)测试平台是针对晶圆进行检测的，通常由于晶圆尺寸较大，待测芯片的数量较多，需要ATE提供较大口径的均匀光，而对于大口径均匀光场的均匀度测试目前的测试方法较少。如何测试大口径均匀光场的均匀度是亟需解决的技术问题。

发明内容

本申请的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种光源均匀度测试装置及其测试方法，采用拼接的方式提供一种大口径均匀光场的均匀度测试装置及测试方法，在能够提供整体的光场分布情况的情况下，准确地反映光场的均匀性，并且对传感器尺寸不做额外的要求。

为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本申请提供一种光源均匀度测试装置，其特征在于，包括：

激光光源，用于发射出均匀光场；

科学相机传感器以及二维位移平台；

所述科学相机传感器位于所述二维位移平台上，所述二维位移平台的范围可以覆盖所述均匀光场。

可选的，根据所述科学相机传感器的有效面积设置所述二维位移平台的步进和采集速度，遍历整个所述均匀光场。

第二方面，本申请提供一种光源均匀度测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

激光光源发射出均匀光场；

科学相机传感器测试所述均匀光场；

移动二维位移平台，其中，根据所述科学相机传感器的有效面积设置二维位移平台的步进和采集速度，所述二维位移平台的范围可以覆盖所述均匀光场。

可选的，根据所述的步进和采集速度得到所述均匀光场中各分块矩阵的光分布。

可选的，将所述各分块矩阵的光分布进行拼接，对拼接后的整体光场计算获得所述整体光场的均匀度。

可选的，统计所有像素的灰度直接获得所述光场的均匀度。

可选的，分别计算所述各分块矩阵光场各自的均匀度，再进一步获得整体二维的光场均匀度。

可选的，所述光场均匀度为：Uniformity＝1-σ

本申请的有益效果是：

本申请提供一种光源均匀度测试装置，其特征在于，包括：

激光光源，用于发射出均匀光场；

科学相机传感器以及二维位移平台；

所述科学相机传感器位于所述二维位移平台上，所述二维位移平台的范围可以覆盖所述均匀光场。通过采用拼接的方式提供一种大口径均匀光场的均匀度测试装置及测试方法，在能够提供整体的光场分布情况的情况下，准确地反映光场的均匀性，并且对传感器尺寸不做额外的要求。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为现有技术提供的一种探针卡探测的示意图；

图2为本申请实施例提供的一种大口径均匀光场测试装置示意图；

图3为本申请实施例提供的一种拼接后的光场分布示意图；

图4为本申请实施例提供的一种各分块矩阵各自的光场均匀度分布示意图；

图5为本申请实施例提供的一种分块光场均匀度分布示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

图1为现有技术提供的一种探针卡探测的示意图；如图1所示的示意图，包括，待测试晶圆101；探针头102；pad(焊垫)103；以及探针卡中承担主要架构功能的PCB板104。在进行晶圆级测试时，为了将测试设备所输出的测试信号传送至半导体晶圆，而采用有多个具有导电性探针的探针卡。一般在晶圆级测试中，利用探针卡102检测半导体晶圆上的晶粒，使探针个别接触每个晶粒的焊垫103。通过将具有导电性的探针接触后，进而输入测试讯号以利于执行检查，并检测出不良产品。

图2为本申请实施例提供的一种大口径均匀光场测试装置示意图，如图2所示包括科学相机传感器、二维位移平台以及激光源发射出的均匀光场。将所述科学相机传感器置于所述二维位移平台上，保证平台的移动范围能够覆盖所述均匀光场，根据科学相机传感器的有效面积设置平台的步进和采集速度，遍历整个均匀光场，得到均匀光场中各分块矩阵的光分布。其中，ATE直流光源经过平行光管出射均匀光，光束口径为Φ110mm，将科学相机置于二维位移平台上，保证科学相机水平，平台的移动范围为120mm×120mm，能够覆盖光场且略大于光场，科学相机传感器尺寸为4.8mm×3.6mm,对应的像素数为1600×1200，选取中心有效面积像素为840×800，设置平台的横向步进为2.52mm,纵向步进为2.4mm,采集速度3s/次，每行位移步进46次，每列位移步进48次，设置位移平台步进程序，遍历整个光场进行步进采集。

图3为本申请实施例提供的一种拼接后的光场分布示意图。将图2实施例中各分块矩阵进行拼接，拼接后的光场分布如图3所示；对拼接后的整体光场计算均匀度。

图4为本申请实施例提供的一种各分块矩阵各自的光场均匀度分布示意图。获得光场均匀度的方法有两种，一种是统计所有像素的灰度直接计算光场的均匀度；另一种是当整体光场分布矩阵过大时，可以分别计算各分块矩阵各自的均匀度，再进一步计算整体二维的均匀度，均匀度计算公式为：Uniformity＝1-σ

图5为本申请实施例提供的一种分块光场均匀度分布示意图。通过将采集的各分块矩阵的光场分布进行拼接，得到整体的光场分布，各分块矩阵的整体均匀度分布如图5所示将一个大的光场分成了46*48个分光场，最终获得光场整体的均匀度为95.28％，符合光源标准。

需要说明的是，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。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。