多芯片探测器及其接触位置校正方法

文档序号:5967091阅读:359来源:国知局
专利名称:多芯片探测器及其接触位置校正方法
技术领域
本发明涉及一种用于在从半导体晶片切掉芯片的状态下测试预定个数的多个芯片的多芯片探测器,芯片具有附着到其一侧上的胶带,本发明还涉及一种接触位置校正方法。
背景技术
在传统的半导体制造步骤中,在薄板状半导体晶片上执行多种处理以在半导体晶片中形成多个器件(芯片)。然后检查每一个器件的电气特性。这种器件(芯片)不但包括诸如大容量存储器等高集成度器件,而且包括诸如晶体管和发光二极管(LED)之类的简单结构器件。这些简单结构的器件通常是0.2mm至0.5mm的方形(具有从0.2mm至0.5mm的边的四边形)小器件、具有高抗压性和高输出功率。因此,如果芯片处于半导体晶片的状态,则无法执行准确的检查。为此原因,使用切片机或划线器将半导体芯片切割成各个单独芯片,然后在各个单独芯片上执行各种检查。为了将芯片从半导体晶片分离,首先将半导体晶片附着到可伸展胶带上,所述可伸展胶带附着到具有孔的盘状框架的背面上。接下来,使用切片机在半导体晶片上形成凹槽。然后,使用划线器切割半导体晶片以分离成单独的芯片。在切割芯片并且将芯片彼此分离的状态下将各个芯片附着到胶带上。对于芯片在胶带上的位置,伸展胶带,加宽芯片之间的间隔。因此,芯片之间的间隔变化,从而不是按照精确和规则的方式排列芯片。下文中将解释在这种状态下执行对于诸如LED芯片等器件(芯片)的检查。为了执行LED芯片的准确光学检查或性能测试的准确检查,将LED芯片划分为单独的芯片,并且通过允许针与LED芯片的电极焊盘接触来测试每一个LED芯片。在这一阶段,需要与LED芯片的电气特性一起检测输出光的特性。在这种情况下,使用具有多种位置调节机制的针,并且通过调节所述针的尖端位置以便与多个被检测的LED芯片的每一个的电极焊盘的位置相对应、并且允许所述针与所述芯片的每一个接触,来执行所述检查。在专利文献I中公开了这种技术。图12是示出了在专利文献I中公开的传统多芯片探测器的针头和光学检测单元部分的示范性结构的图。图12(a)是其侧视图。图12(b)是其平面图。如图12(a)所示,传统多芯片探测器100的光学检测单元101包括:光功率计102 ;所述光功率计102的支架103 ;光功率计移动机构104 ;光纤105 ;中继单元106 ;支架107 ;和光纤移动机构108。将光功率计102设置在要检查的芯片的直接上面,用于检查芯片(这里,LED芯片)的发光输出。光功率计移动机构104移动所述支架103。
光纤105的尖端延伸靠近要检查的芯片。中继单元106保持所述光纤105,将进入光纤105的光的波长中继到单色仪(未示出)以进行检查。所述支架107支撑所述中继单元106。所述光纤移动机构108移动所述支架107。如图12(b)所示,所述光学检测单元101具有这样的形状,其中用于收纳所述光纤移动机构108的部分从圆形部分突出。所述光功率计移动机构104和所述光纤移动机构108是使用压电元件之类的元件的移动机构,能够快速地操作。也可以使用组合了驱动螺杆和电机的移动机构。当检查不同芯片时,如果不需要移动芯片,可以不提供光功率计移动机构104和光纤移动机构108。针头109具有一定形状以便设置在光学检测单元101周围,并且包括针单元109a以及7个针位置调节机构109b至109h。针单元109a是用于将基准针IlOa固定到针头111的单元。针位置调节机构109e包括:针IlOe ;针保持单元112e,用于保持所述针IlOe ;移动单元113e,所述针保持单元112e附着到所述移动单元;以及移动机构114e,用于移动所述移动单元113e。移动机构114e能够沿与台120的放置表面平行的两个轴方向移动所述针110e,两个轴方向例如沿X轴和Y轴方向。可以使用公知的移动机构实现针位置调节机构109b至109h,并且优选地,针位置调节机构109b至109h是使用诸如压电元件之类的元件的移动机构,能够快速地操作。代替这种类型的移动机构,也可以使用组合了驱动螺杆和电机的移动机构。芯片的电极焊盘位置在与台120的放置表面垂直的方向上的移位较小。此外,针是有弹性的。当电极焊盘位置的移位沿这一方向较小时,接触将更加准确。为此原因,针位置调节机构不会沿与所述台表面垂直的方向移动针。然而,当需要精确的接触压力时,每一个针位置调节机构可以配置为沿与台120的前表面垂直的方向移动相应的针。结果,可以将所有针IlOa至IlOh的位置关系与在胶带121上粘附的分离的芯片122的各个电极焊盘的位置关系相匹配。图13是在专利文献2中公开的传统晶片测试系统的实质性部分的结构图。如图13所示,传统的晶片测试系统200配置有探测器201和测试仪202。所述探测器201包括:基座203 ;设置在所述基座203上的移动底座204 ;Y轴移动台205 ;Χ轴移动台206 ;Ζ轴移动部207 ;Ζ轴移动台208 ; Θ旋转部209 ;晶片夹具210 ;探针位置检测摄像机212,用于检测探针211的位置;侧板213和214 ;头部台215 ;晶片对齐摄像机217,针对柱子216设置;卡片夹218,设置在头部台215中;以及控制部222,包括台移动控制部219、图像处理部220和温度控制部221。将探针卡223附着到卡片夹218。多个探针211设置在探针卡223中。移动底座204、Y轴移动台205、X轴移动台206、Z轴移动部207、Z轴移动台208和Θ旋转部209组成移动和旋转机构,用于沿三个轴方向移动晶片夹具210并且绕Z轴旋转晶片夹具210。这种移动和旋转机构由台移动控制部219控制。探针卡223包括多个探针211,所述多个探针211根据所检查的器件的电极焊盘位置来放置。根据所检查的器件来更换探针卡223。
图像处理部220基于探针位置检测摄像机212获取的图像来计算探针211的部署和高度位置。图像处理部220也根据晶片对齐摄像机217获取的图像来检测半导体晶片W上的半导体芯片(管芯)的电极焊盘的位置。图像处理部220能够通过对检测的图像进行图像处理来检测由探针211与电极焊盘的接触引起的接触轨迹,并且也能够通过所述图像识别电极焊盘中的接触轨迹的位置、大小等。测试仪202包括测试仪本体、以及设置在所述测试仪本体中的接触环224。探针卡223包括其中设置的端子,端子与每一个探针211相连。接触环224包括按照与探针卡223的端子接触的方式来设置的弹簧探针。通过支撑机构(未示出)将测试仪本体保持至探测器 211。利用上述结构,如图14(a)所示,首先沿X和Y方向移动Z轴移动台208,使得将探针位置检测摄像机212定位于探针211下方,并且探针位置检测摄像机212检测探针211的尖端位置。通过探针位置检测摄像机212的位置坐标,来检测探针211的尖端沿水平面的位置(X坐标和Y坐标),并且通过探针位置检测摄像机212的聚焦位置,来检测沿垂直方向的位置(Z坐标)。无论何时更换探针卡223,总是需要对探针211的尖端位置进行检测。另外,即使没有更换探针卡223,每次测量了预定个数的芯片时都执行探针211的尖端位置的检测。通常,为探针卡223提供1000或更多个探针211 ;因此不检测所有探针211的尖端位置,而是通常考虑到工作效率,检测特定探针211的尖端位置。接下来,在将要检查的晶片W安装到晶片夹具210上时,将Z轴移动台208沿X和Y方向移动,使得将所述晶片W定位于晶片对齐摄像机217下方,如图14 (b)所不,以检测晶片W上半导体芯片的每一个电极焊盘的位置。在如上所述检测探针211的尖端位置和晶片W的位置之后,Θ旋转部209旋转晶片夹具210,使得晶片W上芯片的电极焊盘的排列方向与探针211的排列方向相对应。移动晶片夹具210,使得将要检查的晶片W中芯片的电极焊盘定位于探针211下方。然后,提升晶片夹具210以允许多个电极焊盘分别与多个探针211接触。另外,当允许多个电极焊盘与多个探针211接触时,以预定程度提升多个电极焊盘,提升到比多个电极焊盘表面与所述多个探针的尖端部分接触的位置(接触起始位置)更高的位置(检查位置)。除接触起始位置之外,检查位置是具有一定高度的位置,在所述高度上探针211的尖端部分的位移量允许获得探针211的弯曲量,这允许接触压力实现探针211和电极焊盘之间的可靠电接触。实际上,例如多个探针211的个数是1000或更多;并且设置所述检查位置,使得可以在所有的多个探针211和多个电极焊盘之间实现可靠的电接触。弯曲量可以在预定范围内,因此对于探针211和晶片W的前表面之间沿Z轴方向的相对位置,所要求的精度不必与沿X轴和Y轴方向所要求的精度那样高。测试仪202从与探针211相连的端子供电并供应各种类型的测试信号,并且测试仪202通过分析输出至所述芯片的电极焊盘的信号来确认正常操作。专利文献1:日本未审专利公开N0.2008-70308专利文献2:日本未审专利公开N0.2011-22285
发明内容
专利文献I中公开的传统多芯片探测器100在切割了预定个数(例如8个)之后测试多个芯片。因此为了测试效率,必须增加针的个数以便增加同时检查的接触芯片的个数。然而在增加针的个数的情况下,很难增加具有针对8个芯片的相应电极焊盘的位置调节机构的针的个数,来增加测试效率。在专利文献2中公开的传统的晶片测试系统200中,切割之前半导体晶片W上的多个芯片的电极焊盘位置是精确地排列的。因此,允许使用探针卡223固定和放置的大量探针211与大量芯片的相应电极焊盘接触,以测量各种类型的电气特性。然而,很难定位切割之后非均匀排列的芯片的相应电极焊盘,以使探针卡223的大量探针211与切割之后的非均匀排列的大量芯片的相应电极焊盘之间精确接触。本发明旨在解决上述传统问题。本发明的目的是提供一种多芯片探测器及其接触位置校正方法,所述多芯片探测器能够准确地定位探针卡的大量探针和切割之后具有非均匀位置精度的大量芯片的相应电极焊盘,并且能够显著地增加同时接触的芯片的数量,从而提闻测试效率。提供了根据本发明的多芯片探测器,用于允许作为检查对象的多个芯片的各个电极焊盘与多个探针的相应尖端位置同时接触,所述多芯片探测器包括:移动台,能够将从晶片切割之后的多个芯片固定到所述移动台的上表面上,移动台沿诸如X轴、Y轴和Z轴之类的三个轴方向可移动,并且绕所述Z轴可旋转;探针位置检测部,用于检测所述多个探针的尖端位置;焊盘位置检测部,用于检测所述多个芯片的电极焊盘的位置;探针部,配置有所述多个探针,用于与所述电极焊盘接触;以及位置控制装置,用于基于来自所述探针位置检测部和所述焊盘位置检测部的相应图像,检测所述多个探针尖端和所述电极焊盘的相应位置,并且基于所述多个探针尖端和所述电极焊盘的检测到的相应位置,控制所述移动台上所述电极焊盘的三个轴坐标位置以及绕所述Z轴的旋转位置,使得作为检查对象的所述芯片的电极焊盘与所述多个探针的尖端位置相对应,从而实现了上述目的。优选地,根据本发明的多芯片探测器还包括:探针和焊盘位置检测部,用于检测所述多个芯片的电极焊盘的位置和所述多个探针的尖端部署;以及成批角度校正部,用于将所述多个芯片的排列角度与所述多个探针的尖端排列角度相对应。仍然优选地,在根据本发明的多芯片探测器中,所述成批角度校正部根据所述多个探针的排列角度(θ 1A)与所述多个芯片的电极焊盘的排列角度(θ 1B)之间的差(Θ I=Θ IA- θ 1B)来计算绕所述Z轴的旋转角度,并且绕所述Z轴旋转所述移动台以与所述多个探针的排列角度(θ 1A)相对应。仍然优选地,根据本发明的多芯片探测器还包括:单独角度平均部,用于使用作为检查对象的单独芯片的排列角度的平均值来对成批角度校正位置进行校正。仍然优选地,根据本发明的多芯片探测器还包括:水平方向位置校正部,用于沿一个方向使用所述多个芯片的中心坐标的平均值作为所述多个探针的排列的校正值,沿与所述一个方向垂直的另一个方向计算芯片间隔的理论值与实际测量值之间的偏差量,计算探针尖端间隔的偏差量,并且使用通过从所述芯片间隔和所述探针尖端间隔的相应理论值减去偏差量的平均值而获得的值作为校正值。仍然优选地,根据本发明的多芯片探测器还包括:水平方向位置校正部,用于在作为检查对象的多个芯片之中,对中央芯片的中心坐标或中央芯片之间的中心坐标进行校正,并且对所述多个探针之中的中央探针的中心坐标或者中央探针之间的中心坐标进行校正,使得沿X和Y方向使中心坐标对应。仍然优选地,根据本发明的多芯片探测器还包括:接触组划分部,用于当所述多个探针的尖端中的至少一个没有位于所述多个芯片的电极焊盘的范围内时,对所述电极焊盘执行划分处理以划分成至少两个接触组,包括不能够同时接触的一个或多个芯片的电极焊盘构成的接触组以及一个或多个剩余芯片的电极焊盘构成的接触组。仍然优选地,根据本发明的多芯片探测器还包括:接触组划分部,用于当所述多个探针的尖端中的至少一个没有位于所述多个芯片的电极焊盘的范围之内时,为了一系列的以下多个接触组的位置校正处理 而执行划分处理:不能够同时接触的一个或多个芯片的电极焊盘;以及一个或多个芯片的所述电极焊盘之前的电极焊盘以及一个或多个芯片的所述电极焊盘之后的电极焊盘。仍然优选地,在根据本发明的多芯片探测器中,对所述接触组划分部已经执行了划分处理的、不能够同时接触的一个或多个芯片的电极焊盘执行XY Θ坐标校正,使得与所述电极焊盘相对应的一个或多个探针的相应尖端与所述不能够同时接触的一个或多个芯片的电极焊盘相对应。仍然优选地,在根据本发明的多芯片探测器中,对所述接触组划分部已经执行了划分处理的、不能够同时接触的一个或多个芯片的电极焊盘执行χγ Θ坐标校正,使得与所述电极焊盘相对应的一个或多个探针的相应尖端与所述不能够同时接触的一个或多个芯片的电极焊盘相对应。仍然优选地,在根据本发明的多芯片探测器中,所述探针部是探针卡。仍然优选地,根据本发明的多芯片探测器还包括:测试仪,用于经由所述探针部检查作为检查对象的所述多个芯片的电气操作特性和光学特性中的至少任一个。根据本发明的多芯片探测器的接触位置校正方法包括:接触位置控制步骤,在使作为检查对象的多个芯片的电极焊盘与多个探针的尖端位置同时接触时,由位置控制装置基于来自探针位置检测部和焊盘位置检测部的相应图像来检测探针部的多个探针尖端位置和作为检查对象的所述多个芯片的所述电极焊盘的每一个位置,并且基于多个探针尖端和作为检查对象的所述多个芯片的所述电极焊盘的检测到的相应位置来控制移动台上所述多个芯片的所述电极焊盘的三轴坐标位置以及绕Z轴的旋转位置,使得作为检查对象的所述多个芯片的电极焊盘与所述多个探针的尖端位置相对应。优选地,在根据本发明的多芯片探测器的接触位置校正方法中,所述接触位置控制步骤包括:探针和焊盘位置检测步骤,由探针和焊盘位置检测部检测所述多个芯片的电极焊盘的位置和所述多个探针的尖端部署;以及成批角度校正步骤,由成批角度校正部将作为所述检查对象的多个芯片的排列角度与所述多个探针的尖端排列角度相对应。仍然优选地,在根据本发明的多芯片探测器的接触位置校正方法中,所述成批角度校正步骤根据所述多个探针的排列角度(θ 1A)与所述多个芯片的电极焊盘的排列角度(θ 1B)之间的差(Θ I = Θ IA- θ 1B),计算绕所述Z轴的旋转角度,并且绕所述Z轴旋转所述移动台以与所述多个探针的排列角度(θ 1A)相对应。仍然优选地,在根据本发明的多芯片探测器的接触位置校正方法中,所述接触位置控制步骤包括:单独角度平均步骤,由单独角度平均部使用作为检查对象的各个单独芯片的排列角度的平均值来对成批角度校正位置进行校正。
仍然优选地,根据本发明的多芯片探测器的接触位置校正方法还包括:水平方向位置校正步骤,由水平方向位置校正部沿一个方向使用所述多个芯片的中心坐标的平均值作为所述多个探针的排列的校正值,沿与所述一个方向垂直的另一个方向计算芯片间隔的理论值与实际测量值之间的偏差量,计算探针尖端间隔的理论值与实际测量值之间的偏差量,并且使用通过从所述芯片间隔和所述探针尖端间隔的相应理论值减去偏差量的平均值而获得的值作为校正值。仍然优选地,根据本发明的多芯片探测器的接触位置校正方法还包括:水平方向位置校正步骤,在作为检查对象的所述多个芯片中,由水平方向位置校正部沿X和Y方向对中央芯片的中心坐标或中央芯片之间的中心坐标进行校正,以定位于所述多个探针之中的中央探针的中心坐标或中央探针之间的中心坐标。仍然优选地,根据本发明的多芯片探测器的接触位置校正方法还包括:接触组划分步骤,当所述多个探针的尖端中的至少一个没有位于所述多个芯片的电极焊盘的范围内时,由接触组划分部对所述电极焊盘上执行划分处理以划分成至少两个接触组,包括不能够同时接触的一个或多个芯片的电极焊盘构成的接触组以及一个或多个剩余芯片的电极焊盘构成的接触组。仍然优选地,根据本发明的多芯片探测器的接触位置校正方法还包括:接触组划分步骤,当所述多个探针的尖端中的至少一个没有位于所述多个芯片的电极焊盘的范围之内时,为了对一系列的以下多个接触组进行位置校正处理,由接触组划分部执行划分处理:不能够同时接触的一个或多个芯片的电极焊盘;以及在一个或多个芯片的所述电极焊盘之前的电极焊盘以及在一个或多个芯片的所述电极焊盘之后的电极焊盘。仍然优选地,根据本发明的多芯片探测器的接触位置校正方法还包括:校正步骤,对所述接触组划分部已经执行了划分处理的、不能够同时接触的一个或多个芯片的电极焊盘执行XY Θ坐标校正,使得与所述电极焊盘相对应的一个或多个探针的相应尖端与所述不能够同时接触的一个或多个芯片的电极焊盘相对应。仍然优选地,在根据本发明的多芯片探测器的接触位置校正方法中,所述探针部是探针卡。根据本发明的控制程序描述了一种处理序列,允许计算机执行根据本发明的多芯片探测器的接触位置校正方法的各个步骤,从而实现上述目的。一种计算机可读记录介质,其上存储了根据本发明的控制程序,从而实现上述目的。下文中将描述具有上述结构的本发明的功能。根据本发明,一种多芯片探测器,用于允许作为检查对象的多个芯片的各个电极焊盘与多个探针的相应尖端位置同时接触,所述多芯片探测器包括:移动台,能够将从晶片切割之后的多个芯片固定到所述移动台的上表面上,移动台沿诸如X轴、Y轴和Z轴之类的三个轴方向可移动,并且绕所述Z轴可旋转;探针位置检测部,用于检测所述多个探针的尖端位置;焊盘位置检测部,用于检测所述多个芯片的电极焊盘的位置;探针部,配置有所述多个探针,用于与所述电极焊盘接触;以及位置控制装置,用于基于来自所述探针位置检测部和所述焊盘位置检测部的相应图像,检测所述多个探针尖端和所述电极焊盘的相应位置,并且基于所述多个探针尖端和所述电极焊盘的检测到的相应位置,控制所述移动台上所述电极焊盘的三个轴坐标位置以及绕所述Z轴的旋转位置,使得作为检查对象的所述芯片的电极焊盘与所述多个探针的尖端位置相对应。因此,按照电极焊盘将与多个探针的尖端位置相对应的方式,控制移动台上要检查的芯片的电极焊盘的三个轴坐标位置和旋转位置。结果,可以准确地定位探针卡的大量探针以及位置精度在切割之后不均匀的大量芯片的电极焊盘,从而显著增加了同时接触的芯片的个数,提高了测试效率。根据具有上述结构的本发明,因为按照所述电极焊盘与多个探针的尖端位置相对应的方式来控制移动台上要检查的芯片的电极焊盘的三个轴坐标位置和旋转位置,所以可以准确地定位探针卡的大量探针以及位置精度在切割之后不均匀的大量芯片的电极焊盘,从而显著增加了同时接触的芯片的个数,提高了测试效率。在参考附图阅读和理解以下详细描述时,本发明的这些和其他优势对于本领域普通技术人员是清楚明白的。


图1是示出了根据本发明实施例1的多芯片探测器的示意性结构的实质部分的结构图。图2是示出了使用图1的多芯片探测器,与大量电极焊盘同时接触的检查方面的示意图。图3(a)和3(b)每一个均是示出了在从半导体晶片切割之后芯片的不规则排列状态的部分平面图。图4是示出了图1中多芯片探测器的位置控制装置的示意图结构的方框图。图5是描述图1中多芯片探测器的位置控制装置的操作的流程图。图6是描述图5步骤S3中成批角度校正处理的图。图7是描述图5步骤S4中单独角度校正处理的图。图8是描述图5步骤S5中水平方向校正处理(部分I)的图。图9是描述图5步骤S5中水平方向校正处理(部分2)的图。图10是描述图5步骤Sll中接触组划分校正处理的图。图11是只对于晶片进行Θ校正的传统情况的芯片和实施例1情况的芯片的平面图,其中在实施例1中执行芯片排列单元中的成批Θ校正和单独Θ校正、以及水平方向位
置调节。图12是示出了专利文献I中公开的传统多芯片探测器的针头和光学检测单元部分的示范结构的图。图12(a)是其侧视图。图12(b)是其平面图。图13是专利文献2中公开的传统晶片测试系统的实质部分的结构图。图14(a)和(b)都是专利文献2中公开的传统晶片测试系统的实质部分的结构图。I多芯片探测器2探测器21 芯片22 基座
23移动台24 探针25 顶侧26探针卡27位置控制装置271操作输入部272显示部273CPU (控制部)273A探针和焊盘位置检测 部273B成批角度校正部273C单独角度平均部273D水平方向位置校正部273E检查操作部273F接触组划分部274RAM275R0M3测试仪31操作特性测试仪32积分球33光学特性测试仪28 胶带
具体实施例方式在下文中将参考附图,相对于根据本发明的多芯片探测器、多芯片探测器的接触位置校正方法、描述允许计算机执行所述接触位置校正方法的相应步骤的处理序列的控制程序、所述控制程序的接触位置校正方法、以及计算可读可记录介质、其上存储了所述控制程序,来详细描述本发明的实施例1。注意,每一幅图中的组成元件的厚度、长度等不局限于根据所提供

结构的厚度、长度等。(实施例1)图1是示出了根据本发明实施例1的多芯片探测器的示意性结构的实质部分的结构图。在图1中,多芯片探测器I包括探测器2和测试仪3。所述探测器2包括:移动台23,能够将切割之后的芯片21固定到所述移动台的上表面上,沿在基座22上设置的诸如X轴、Y轴和Z轴之类的三个轴方向可移动,并且绕Z轴可旋转;探针位置检测摄像机(未示出),用作探针位置检测部,用于检测探针24的尖端位置;焊盘位置检测摄像机,用作焊盘位置检测部,用于检测切割之后每一个芯片21的电极焊盘的位置;探针卡26,放置在顶侧25上,用作探针部,配置有大量的探针24,用于与电极焊接触;以及位置控制装置27,用于移动台23的三个轴坐标位置(乂,¥和2)。探针位置检测摄像机(未示出)可以设置在移动台23的外周边上,并且探针位置检测摄像机也可以设置在任意其他位置,只要其可以检测探针24的尖端位置。另外,焊盘位置检测摄像机(未示出)可以设置在顶侧25上,并且焊盘位置检测摄像机可以设置在任意其他位置,只要其可以检测切割之后每一个芯片21的电极焊盘的位置。探针卡26包括根据要检查的器件的部署(例如LED元件的电极焊盘)而放置的大量探针24。探针卡26是根据要检查的器件(在本文中,或者是LED芯片)可更换的。探针卡26通常包括为其设置的大量探针24 (100或更多个,或者1000或更多个)。然而,例如,大量探针24的个数可以是10。这里,为了简化说明,相对于4对或8对探针24来提供解释。位置控制装置27基于来自探针位置检测摄像机和焊盘位置检测摄像机的图像,检测探针24和电极焊盘的位置。另外,位置控制装置27控制移动台23上每一个电极焊盘的三个轴坐标(X,Y和Z)位置,使得各个要检查的芯片的电极焊盘与各个探针的尖端位置相对应。并且位置控制装置27也基于检测到的每一个探针和每一个焊盘的相应位置,来控制旋转位置(Θ)。具体地,位置控制装置27根据由探针位置检测摄像机获取的图像,计算探针24的尖端部署和高度位置,并且基于焊盘位置检测摄像机获取的图像,检测每一个芯片的电极焊盘的位置。位置控制装置27还基于各个探针和各个电极焊盘的相应位置来执行操作处理,使得多个探针24的尖端进行并实现与多个要检查的成组芯片的相应电极焊盘接触,并且位置控制装置27将移动台23上的多个芯片与移动台23 —起移动和控制。测试仪3包括:操作特性测试仪31,用于检查要检查的器件(例如LED芯片)的电气操作特性,例如IV特性;以及光学特性测试仪33,通过允许从LED芯片发射的光从探针卡26的中心窗口进入积分球32,来检查光学特性,例如发光颜色和发光量。探针卡26配置有与各个探针24相连的端子。所述端子与操作特性测试仪31相连。操作特性测试仪31通过经由探针24从各个端子向相应芯片21的电极焊盘施加预定电压或者发送预定电流通过相应芯片21的电极焊盘来执行预定检查。图2是示出了使用图1多芯片探测器,与大量电极焊盘同时接触的检查方面的示意图。图3(a)和3(b)每一个均是从半导体晶片切割之后的芯片21的不规则排列状态的部分平面图。如图2、3(a)和3 (b)所示,切割之后的大量芯片21附着到可伸展胶带28上,可伸展胶带附着到具有孔的盘状框架的背面。从半导体晶片切割之后的大量芯片21的电焊盘的部署可以是如图3(a)中的纵向方向的排列,或者可以是如图3(b)中的横向方向的排列。在任一种情况下,对于芯片21的位置,因为伸展了胶带28,并且加宽了芯片21之间的间隔,芯片21之间的间隔改变,因此芯片按照不规则方式排列。针对在切割之后不规则排列的大量芯片21的电极焊盘的部署,通过位置控制装置27移动和控制移动台23的三个轴位置和旋转位置,允许固定到探针卡26的各个探针24实现最大接触。将详细描述位置控制装置27对移动台23的三个轴位置和旋转位置的控制。图4是示出了图1中多芯片探测器I的位置控制装置27的示意性结构的方框图。在图4中,根据实施例1的位置控制装置27配置有计算机系统。位置控制装置27包括:操作输入部271,例如键盘、鼠标和屏幕输入设备,能够输入各种命令;显示部272,能够根据各种输入命令在显示屏幕上显示各种图像,例如初始屏幕、选择引导屏幕和处理结果屏幕;CPU273(中央处理单元),用作执行总体控制的控制部;RAM 274,用作当CPU 273启动时作为工作存储器工作的临时存储部;以及ROM 275,用作计算机可读记录介质(存储部),其上存储了用于操作CPU 273的控制程序和要使用的各种数据。CPU 273 (控制部)包括:探针和焊盘位置检测部273A,用于基于来自所述操作输入部271的输入命令以及从ROM 275读取到RAM 274中的控制程序和要使用的各种数据,检测每一个芯片21的电极焊盘的位置以及每一个探针24的尖端部署;成批角度校正部273B,用于将所有芯片21的角度(倾斜)与探针24的尖端部署相对应;单独角度平均部273C,用于使用每一个芯片21的倾斜角度的平均值对成批角度校正位置进行校正;水平方向位置校正部273D,使用通过对探针尖端间隔和芯片间隔的平均值之间的差进行计算而获得的校正值对X和Y坐标进行校正,使得芯片间隔和探针尖端间隔彼此相对应;检查操作部273E,执行操作,诸如多个探针24的各个尖端位置和多个芯片21的电极焊盘的位置之间的匹配操作、接触操作、和移动至下一个检查对象的移动操作;以及接触组划分部273F,执行一系列接触组的划分处理,包括不能够同时接触的一个或多个芯片21的至少每一个电极焊盘的接触组、以及一个或多个其他每一个芯片21的电极焊盘的接触组。探针和焊盘位置检测部273A基于来自探针位置检测摄像机和焊盘位置检测摄像机的图像,检测每一个芯片21的每个电极焊盘的位置以及每一个探针24的尖端部署。成批角度校正部273B根据探针部署的倾斜度(θ 1A)和电极焊盘部署的倾斜度(θ 1B)之间的差(Θ I = Θ IA- θ 1B)来计算最优晶片旋转角度,并且将移动台23 (晶片台)绕Z轴旋转至相对于每一个探针24的部署的最优位置。结果,整个晶片(所有芯片)的角度与针尖端角度(探针24的尖端部署)相对应。单独角度平均部273C还基于根据各个芯片21的倾斜角度(θ 2A、θ 2B、Θ 2C和Θ 2D)计算的平均值,对成批角度校正部273B获得的成批角度校正位置进行校正。水平方向位置校正部273D沿一个方向使用芯片中心坐标的平均值作为探针24的针接触的基准。水平方向位置校正部273D沿另一个方向根据芯片间隔的理论值和实际测量值来计算偏差量。水平方向位置校正部273D根据针尖端间隔的理论值和实际测量值来计算偏差量。水平方向位置校正部273D然后从芯片间隔和针尖端间隔(探针尖端间隔)的理论值减去偏差平均值,并且使用该偏差平均值作为校正值。具体地,水平方向位置校正部273D:沿一个方向使用每一个芯片21的中心坐标的平均值作为各个探针的排列的校正值;沿另一个方向计算芯片间隔的理论值和实际测量值之间的偏差量;计算每一个探针尖端间隔的理论值和实际测量值之间的偏差量;并且使用从每一个芯片间隔和每一个探针尖端间隔的每一个理论值减去偏差量的平均值而获得的值作为校正值。替代地,水平方向位置校正部273D在作为校正对象的多个芯片21中之中,对同时测量(同时进行测量)的中央芯片的中心坐标或中央芯片之间的中心坐标进行校正,并且对多个探针24之中的中央探针24的中心坐标或中央探针24之间的中心坐标进行校正,使得沿X和Y方向进行定位。检查操作部273E检测多个探针24的尖端的每一个是否定位于多个芯片21的所有电极焊盘的范围内。检查操作部273E也沿Z轴方向将移动台23与多个芯片21 —起提升,以控制作为检查对象的多个芯片21的各个电极焊盘,从而允许电极焊盘与探针卡26的多个探针24接触。检查操作部273E确定是否对从半导体晶片切割的多个芯片21的各个电极焊盘已完成了所有的检查。如果检查操作部273E确定还未对多个芯片21的各个电极焊盘完成所有的检查,那么检查操作部273E将移动台23与多个芯片21 —起移动,使得要检查的下一个芯片组与探针卡26的位置相对应。检查操作部273E还检测与一个划分组相对应的一个或多个探针24的尖端是否位于一个划分组的一个或多个芯片21的所有电极焊盘的范围内。另外,检查操作部273E确定对一个划分组的一个或多个芯片21的每个电极焊盘是否已完成了所有检查。接触组划分部273F针对一系列的如下三个接触组的位置校正处理来执行划分处理:不能够同时接触的一个或多个芯片21的电极焊盘构成的第一组;以及所述第一组之前和之后的组,所述之前和之后的组中每一组均包括一个或多个芯片21的相应电极焊盘。替代地,接触组划分部273F针对一系列的如下两个接触组的位置校正处理来执行划分处理:不能够同时接触的一个或多个芯片21的电极焊盘构成的第一组;以及剩余一个或多个芯片21的电极焊盘构成的另一组。ROM 6包括可读存储介质(记录部),例如硬盘、光盘、磁盘或IC存储器。可以将控制程序及使用的各种数据从便携式光盘、磁盘或IC存储器下载到ROM 275,或者可以从计算机的硬盘下载到ROM 275,或者可以经由无线、有线或因特网等下载到ROM 275。下文中将描述上述结构的操作。图5是描述图1中多芯片探测器I的位置控制装置27的操作的流程图。图6是描述图5中步骤S3的成批角度校正处理的图。图7是描述图5中步骤S4的单独角度校正处理的图。图8和图9是描述图5中步骤S5的水平方向校正处理(部分I和部分2)的图。图10是描述图5中步骤Sll的接触组划分校正处理的图。如图5所示,首先在步骤SI的电极焊盘部署获取处理中,将移动台23和其上的大量芯片21移动至焊盘位置检测摄像机下方的位置。焊盘位置检测摄像机获取大量芯片21的电极焊盘的图像,并且探针和焊盘位置检测部273A基于获取的电极焊盘的图像来检测芯片21的电极焊盘的位置。接下来,在步骤S2的探针24的尖端部署获取处理中,将探针位置检测摄像机与移动台23 —起移动到探针24的尖端部署的正下方,并且通过探针位置检测摄像机获取探针24的尖端部署的图像。探针和焊盘位置检测部273A基于获取的探针24的尖端部署的图像来检测探针24的尖端部署。然后在步骤S3的成批角度校正处理中,成批角度校正部273B根据如图6所示的探针部署的倾斜度(θ 1A)和电极焊盘部署的倾斜度(θ 1B)之间的差(Θ I = Θ IA- θ 1B)来计算最优晶片旋转角度,并且将移动台23 (晶片台)绕Z轴旋转至相对于每一个探针24的部署的最优位置。因此,整个晶片(所有的芯片)的角度与针尖端角度(探针24的尖端部署)相对应。具体地,成批角度校正部273B控制移动台23的三个轴坐标(X,Y和Z)位置以及旋转位置(Θ),使得要检查的多个芯片21的电极焊盘构成的行的倾斜度与把探针24的尖端部署的行的两端相连的线条的倾斜度相对应。然后在步骤S4的单独角度校正处理中,单独角度平均部273C如图7所示,根据图像检测每一个芯片21的倾斜角度(θ 2A、θ 2B、Θ 2C和Θ 2D),并且根据检测的每一个芯片21的倾斜角度(θ 2A、θ 2B、Θ 2C和Θ 2D)来计算其平均值。然后使用所述平均值作为Θ校正值Θ 2来计算XyQ坐标。相对于在步骤S3计算的校正位置,根据作为针接触对象(作为检查对象)的所有芯片21的倾斜度来计算平均值,S卩Θ校正值Θ 2,并且基于所述Θ校正值θ 2对相应芯片21的XY Θ坐标值进行校正。Θ 校正值 Θ 2 = ( θ 2Α+ θ 2Β, Θ 2C+ Θ 2D) /4另外在步骤S5的水平方向(沿X方向和Y方向的表面方向)位置校正处理中,当如图8所示沿纵向方向(Y方向)排列要检查的多个芯片21时,水平方向位置校正部273D使用沿X方向的尖端坐标的平均值作为针对探针24的针接触基准。根据沿Y方向的芯片间隔的理论值和实际测量值来计算偏差量。根据针尖端间隔的理论值和实际测量值来计算偏差量。从芯片间隔和针尖端间隔的理论值减去偏差平均值,并且将由此获得的值用作校正值。也就是说,计算芯片间隔和针尖端间隔的平均值作为校正值,并且对X和Y坐标进行校正,使得芯片间隔将与探针尖端间隔相对应。此外,当横向地(沿X方向)排列要检查的多个芯片21时,沿Y方向将芯片坐标的平均值用作探针24的针接触基准。根据沿X方向芯片间隔的理论值和实际测量值来计算偏差量。根据针尖端间隔的理论值和实际测量值来计算偏差量。从芯片间隔和针尖端间隔的理论值减去偏差平均值,将由此获得的值用作校正值。也就是说,计算芯片间隔和针尖端间隔的平均值作为校正值,并且对X和Y坐标进行校正,使得芯片间隔与探针尖端间隔相对应。替代地,如图9所示,在步骤S5的水平方向位置校正处理中,水平方向位置校正部273D在作为校正对象的多个芯片21之中,对中央芯片的中心坐标或同时测量的中央芯片之间的中心坐标进行定位,并且沿X和Y方向对多个探针24之中的中央探针24的中心坐标或中央探针24之间的中心坐标进行定位。接下来,在步骤S6,确定多个探针24的所有尖端是否位于多个芯片21的所有电极焊盘的范围内。也就是说,如果在步骤S6检查操作部273Ε确定多个探针24的所有尖端都位于多个芯片21的所有电极焊盘的范围内,那么位置控制装置27的操作检查部273Ε沿Z轴方向将移动台23和多个芯片21 —起提升,并且在步骤S7的接触处理中,允许检查对象(即多个芯片21的各个电极焊盘)与探针卡26的多个探针24接触。结果,在步骤S8的检查处理中,经由探针卡26的一对探针24向多个芯片21的一对电极焊盘连续地施加预定电压,从而连续地检查VI特性和光学特性。另外在步骤S9,位置控制装置27的检查操作部273Ε确定是否对多个芯片21的各个电极焊盘完成了所有的检查。在步骤S9,如果位置控制装置27的操作检查部273Ε确定已经对多个芯片21的各个电极焊盘完成了所有检查(是),那么所有的处理完成。替代地,在步骤S9,如果位置控制装置27的检查操作部273Ε确定还未对多个芯片21的各个电极焊盘完成所有检查(否),那么在步骤S10,检查操作部273Ε将移动台23和多个芯片21一起移动,使得要检查的下一个芯片组位于探针卡26的多个探针24的正下方。然后,流程将回到步骤S3的成批角度校正处理。在这一阶段,流程可以回到步骤SI的电极焊盘部署获取处理以连续地重复处理。另一方面,如果检查操作部273Ε确定多个探针24的至少一个尖端未位于多个芯片21的电极焊盘的范围内(否),那么在步骤SI I的接触组划分处理中,假设存在如图10所示要检查的4个芯片21,如果从顶部开始的第三芯片21的电极焊盘不能够进行同时接触,那么将对接触组执行划分处理,使得将接触组划分为3个组,例如从顶部开始的第一和第二芯片21构成的组、从顶部开始的第三芯片2、1以及从顶部开始的第四芯片21。替代地,假设存在要检查的4个芯片21,如果从顶部开始的第三芯片21的电极焊盘不能够进行同时接触,那么可以对接触组执行划分处理,使得将接触组划分为两个组,例如从顶部开始的第一、第二和第四芯片21构成的组,以及不能够进行同时接触的从顶部开始的剩余第三芯片21构成的组。总之,接触组划分部273F针对一系列的如下3个接触组的位置校正处理来执行划分处理:不能够同时接触的芯片21的电极焊盘构成的第一组;以及所述第一组之前和之后的组,所述之前和之后的组每一个均包括相应芯片21的电极焊盘。替代地,接触划分部273F针对一系列的如下两个接触组的位置校正处理执行划分处理:不能够同时接触的芯片21的电极焊盘构成的第一组;以及剩余一个或多个芯片21的电极焊盘构成的另一组。接下来在步骤S12,检查操作部273E检测与一个划分组相对应的一个或多个探针24的尖端是否位于一个划分组的一个或多个芯片21的所有电极焊盘的范围内。在步骤S12,如果一个或多个对应探针24的尖端位于一个划分组的一个或多个芯片21的所有电极焊盘的范围内(是),那么在步骤S13的接触处理中,位置控制装置27的检查操作部273E沿Z轴方向将移动台23与多个芯片21 —起提升,以允许作为划分检查对象的多个芯片21的各个电极焊盘与探针卡26的多个探针24接触。结果,在步骤S14的检查处理中,经由探针卡26的一对探针24连续地向一个或多个芯片21的一对电极焊盘施加预定电压,从而连续地检查VI特性和光学特性。另外在步骤S15,位置控制装置27的检查操作部273E确定对划分组的一个或多个芯片21的各个电极焊盘是否已经完成了所有检查。在步骤S15,如果位置控制装置27的检查操作部273E确定对相应划分组的一个或多个芯片21的各个电极焊盘已经完成了所有检查(是),那么流程转到步骤S9的处理。在步骤S15,如果位置控制装置27的检查操作部273E确定对相应划分组的一个或多个芯片21的各个电极焊盘还没有完成所有检查(否),那么流程转到步骤S12的处理,检查操作部273E检测与下一个划分组相对应的一个或多个探针24的尖端是否位于作为下一个检查对象的一个划分组的一个或多个芯片21的所有电极焊盘的范围内。在步骤S12,如果一个或多个相应探针24的尖端没有位于下一个划分组的一个或多个芯片21的所有电极焊盘的范围内(否),那么在步骤S16,通过将不能够同时接触的芯片21的中心坐标与相应探针卡26的一对探针24的中心坐标相对应,来执行位置校正处理。然后,流程转到步骤S13的接触处理。上述处理将重复,直到已经对所有芯片21的电极焊盘完成了检查处理为止。注意,可以将不能同时接触的芯片21的地址存储在存储部中,而不执行步骤S16中的处理,然后流程可以转到步骤S15的处理。总之,根据实施例1的多芯片探测器I的接触位置校正方法包括:探针和焊盘位置检测步骤,通过探针和焊盘位置检测部272A检测多个芯片21的每一个的每一个电极焊盘的位置和多个探针24的尖端部署;成批角度校正步骤,通过成批角度校正部273B将要检查的多个芯片21的排列角度与多个探针24的尖端排列角度相对应;单独角度平均步骤,通过单独角度平均部273C使用各个单独芯片的排列角度的平均值来对成批角度校正位置进行校正;水平方向位置校正步骤,通过水平方向位置校正部273D沿一个方向使用多个芯片
21的中心坐标的平均值作为多个探针24排列的校正值,沿另一个方向计算每一个芯片间隔的理论值和实际测量值之间的偏差量,计算每一个探针尖端间隔的偏差量,并且使用通过从各个芯片间隔和各个探针尖端间隔的相应理论值减去偏差量的每个平均值而获得的值作为校正值;或者水平方向位置校正步骤,通过水平方向位置校正部273D对作为校正对象的多个芯片21之中的中央芯片的中心坐标或中央芯片之间的中心坐标进行校正,以沿X和Y方向定位多个探针24中的中央探针的中心坐标或中央探针之间的中心坐标;接触组划分步骤,如果所述多个探针24的尖端中的至少一个没有位于要检查的多个芯片21的电极焊盘范围内时,通过接触组划分部273F执行划分处理以划分成多个接触组,包括不能够同时接触的一个或多个芯片21的电极焊盘构成的接触组以及一个或多个剩余芯片21的电极焊盘构成的接触组;或者接触组划分步骤,通过接触组划分部273F针对一系列的以下多个接触组的位置校正处理来执行划分处理:不能够同时接触的一个或多个芯片21的电极焊盘构成的第一组;以及在所述第一组之前或之后的组,所述之前和之后的组每一个均包括一个或多个芯片21的相应电极焊盘;以及校正步骤,针对已经通过接触组划分部273F执行了划分处理、并且不能够同时接触的一个或多个芯片的每一个电极焊盘的位置进行XY Θ坐标校正,使得一个或多个探针24的尖端位置与一个或多个芯片21的每一个焊盘相对应。如上所述,实施例1包括:探针和焊盘位置检测步骤;成批角度校正步骤;单独角度平均步骤;水平方向位置校正步骤;接触组划分步骤;以及进行XY Θ坐标校正的校正步骤。然而,可以不包括单独角度平均步骤、水平方向位置校正步骤、接触组划分步骤或者进行ΧΥΘ坐标校正的校正步骤中的至少任一个。然而,如果不包括接触组划分步骤,那么也将不包括进行XY θ坐标校正的校正步骤。因此如图11所示,尽管通常在半导体晶片单元处对探针卡26的每一个探针(其中,用虚线示出了倾斜)只进行针对焊盘的Θ校正,然而可以在芯片排列单元处对要进行校正的探针卡26的探针执行成批Θ校正和单独Θ校正。此外,也相对于在芯片排列单元处要进行校正的探针卡26的探针执行沿水平方向(X,Y)的芯片位置调节。因此,对于切割之后的大量芯片21,可以实现确实大量探针24的同时接触。根据上述实施例1,一种多芯片探测器1,允许作为检查对象的多个芯片21的各个电极焊盘同时接触多个探针24的相应尖端位置,所述多芯片探测器I包括:移动台23,能够将切割之后的晶片的多个芯片21固定到所述移动台的上表面上,沿诸如X轴、Y轴和Z轴之类的三个轴方向可移动,并且绕所述Z轴可旋转;探针位置检测摄像机,用于检测要检查的多个探针24的尖端位置;焊盘位置检测摄像机,用于检测作为检查对象的切割之后的多个芯片21的电极焊盘的位置;探针卡26,用作探针部,配置有多个探针24,用于与电极焊盘接触;以及位置控制装置27,用于基于来自探针位置检测摄像机和焊盘位置检测摄像机的相应图像来检测多个探针尖端和电极焊盘的相应位置,并且基于多个探针尖端和电极焊盘的检测的相应位置来控制所述移动台23上电极焊盘的三个轴坐标位置以及旋转位置,使得作为检查对象的芯片21的电极焊盘与多个探针24的尖端位置相对应。如上所述,探针卡26用于与大量芯片21的电极焊盘同时接触。识别用于接触探针卡26的探针24的尖端位置的多个芯片21的电极焊盘的位置,并且可以按照相对于芯片21的电极焊盘的最优方式以针对探针24的尖端位置的最大准确度,执行X轴、Y轴和Θ调节,如果存在不能够物理接触的芯片21,将芯片21划分为小的单元,例如能够接触的一个或多个芯片组。在不能物理接触的芯片21上执行单独位置校正,从而防止不良接触。
结果,可以准确地定位探针卡的大量探针和大量芯片的电极焊盘,从而增加同时接触的芯片的个数,提高测试效率。因此,多个芯片21的高效的同时接触允许减少半导体晶片的检查时间。因此,可以实现检查成本的降低和必要的检查设备的个数的减少。在实施例1中,已经描述了这样的情况:包括上述探针和焊盘位置检测部273A、成批角度校正部273B、单独角度平均部273C、水平方向位置校正部273D、接触组划分部273F和用于校正XY Θ坐标的校正部(未示出);然而不局限于这些,可以不包括单独角度平均部273C、水平方向位置校正部273D、接触组划分部273F和用于校正ΧΥΘ坐标的校正部(未示出)中的至少任一个。然而,如果不包括接触组划分部273F,那么也不包括用于校正XY Θ坐标的校正部(未示出)。如上所述,通过使用其优选实施例1示范了本发明。然而,本发明不应该仅仅基于上述实施例1来解释。应该理解的是本发明的范围应该仅基于权利要求来解释。还应该理解的是本领域普通技术人员基于根据本发明详细优选实施例1描述的本发明的描述和公知常识,可以实现等价的技术范围。另外应该理解的是,本说明书中引用的任意专利、任意专利申请和任意参考文献应该按照在这里具体描述的方式合并到本说明书中作为参考。工业应用性本发明可以应用于多芯片探测器领域,用于在从半导体晶片切割芯片的状态下测试预定个数的多个芯片,芯片的一侧上附着有胶带;所述多芯片探测器的接触位置校正方法;描述了允许计算机执行接触位置校正方法的各个步骤的处理序列的控制程序;以及计算机可读记录介质,其上存储了所述控制程序。在本发明中,可以准确定位探针卡的大量探针以及其切割之后的位置精度不均匀的大量芯片的电极焊盘,从而极大地增加了同时接触的芯片的个数,并且提高了测试效率。在不脱离本发明的范围和精神的情况下,各种其他改进对于本领域普通技术人员是清楚明白的并且易于由本领域普通技术人员实现。因此,这里所附权利要求的范围并非局限于这里阐述的描述,而是可以宽广地解释权利要求。
权利要求
1.一种多芯片探测器,允许作为检查对象的多个芯片的各个电极焊盘与多个探针的相应尖端位置同时接触,所述多芯片探测器包括: 移动台,能够将从晶片切割之后的多个芯片固定到所述移动台的上表面上,所述移动台沿X轴、Y轴和Z轴三个轴方向可移动,并且绕所述Z轴可旋转; 探针位置检测部,用于检测所述多个探针的尖端位置; 焊盘位置检测部,用于检测所述多个芯片的电极焊盘的位置; 探针部,配置有所述多个探针,用于与所述电极焊盘接触;以及 位置控制装置,用于基于来自所述探针位置检测部和所述焊盘位置检测部的相应图像,检测所述多个探针尖端和所述电极焊盘的相应位置,并且基于所述多个探针尖端和所述电极焊盘的检测到的相应位置,控制所述移动台上所述电极焊盘的三个轴坐标位置以及绕所述Z轴的旋转位置,使得作为检查对象的所述芯片的电极焊盘与所述多个探针的尖端位置相对应。
2.根据权利要求1所述的多芯片探测器,还包括:探针和焊盘位置检测部,用于检测所述多个芯片的电极焊盘的位置和所述多个探针的尖端部署;以及成批角度校正部,用于将所述多个芯片的排列角度与所述多个探针的尖端排列角度相对应。
3.根据权利要求2所述的多芯片探测器,其中所述成批角度校正部根据所述多个探针的排列角度(θ 1A)与所述多个芯片的电极焊盘的排列角度(θ 1B)之间的差(Θ I =Θ IA-θ 1B),计算绕所述Z轴的旋转角度,并且绕所述Z轴旋转所述移动台以与所述多个探针的排列角度(θ 1A)相对应。
4.根据权利要求2所述的多芯片探测器,其中所述位置控制装置还包括:单独角度平均部,用于使用作为检查对象的各个单独芯片的排列角度的平均值来对成批角度校正位置进行校正。
5.根据权利要求2或4所述的多芯片探测器,还包括:水平方向位置校正部,用于沿一个方向使用所述多个芯片的中心坐标的平均值作为所述多个探针的排列的校正值,沿与所述一个方向垂直的另一个方向计算芯片间隔的理论值与实际测量值之间的偏差量,计算探针尖端间隔的偏差量,并且使用通过从所述芯片间隔和所述探针尖端间隔的相应理论值减去偏差量的平均值而获得的值作为校正值。
6.根据权利要求2或4所述的多芯片探测器,还包括:水平方向位置校正部,用于在作为检查对象的所述多个芯片之中,对中央芯片的中心坐标或中央芯片之间的中心坐标进行校正,并且对所述多个探针之中的中央探针的中心坐标或者中央探针之间的中心坐标进行校正,使得沿X和Y方向使中心坐标对应。
7.根据权利要求2或4所述的多芯片探测器,还包括:接触组划分部,用于当所述多个探针的尖端中的至少一个没有位于所述多个芯片的电极焊盘的范围内时,对所述电极焊盘执行划分处理以划分成至少两个接触组,包括不能够同时接触的一个或多个芯片的电极焊盘构成的接触组以及一个或多个剩余芯片的电极焊盘构成的接触组。
8.根据权利要求2或4所述的多芯片探测器,还包括:接触组划分部,用于当所述多个探针的尖端中的至少一个没有位于所述多个芯片的电极焊盘的范围之内时,为了一系列的以下多个接触组的位置校正 处理而执行划分处理:不能够同时接触的一个或多个芯片的电极焊盘;以及一个或多个芯片的所述电极焊盘之前的电极焊盘以及一个或多个芯片的所述电极焊盘之后的电极焊盘。
9.根据权利要求7所述的多芯片探测器,其中对所述接触组划分部已经执行了划分处理的、不能够同时接触的一个或多个芯片的电极焊盘执行XY Θ坐标校正,使得与所述电极焊盘相对应的一个或多个探针的相应尖端与所述不能够同时接触的一个或多个芯片的电极焊盘相对应。
10.根据权利要求8所述的多芯片探测器,其中对所述接触组划分部已经执行了划分处理的、不能够同时接触的一个或多个芯片的电极焊盘执行XY Θ坐标校正,使得与所述电极焊盘相对应的一个或多个探针的相应尖端与所述不能够同时接触的一个或多个芯片的电极焊盘相对应。
11.根据权利要求1所述的多芯片探测器,其中所述探针部是探针卡。
12.根据权利要求1所述的多芯片探测器,还包括:测试仪,用于经由所述探针部检查作为检查对象的所述多个芯片的电气操作特性和光学特性中的至少任一个。
13.—种多芯片探测器的接触位置校正方法,包括:接触位置控制步骤,在使作为检查对象的多个芯片的电极焊盘与多个探针的尖端位置同时接触时,由位置控制装置基于来自探针位置检测部和焊盘位置检测部的相应图像来检测探针部的多个探针尖端位置和作为检查对象的所述多个芯片的所述电极焊盘的每一个位置,并且基于多个探针尖端和作为检查对象的所述多个芯片的所述电极焊盘的检测到的相应位置来控制移动台上所述多个芯片的所述电极焊盘的三个轴坐标位置以及绕Z轴的旋转位置,使得作为检查对象的所述多个芯片的电极焊盘与所述多个探针的尖端位置相对应。
14.根据权利要求13所述的多芯片探测器的接触位置校正方法,其中所述接触位置控制步骤包括: 探针和焊盘位置检测步骤,由探针和焊盘位置检测部检测所述多个芯片的电极焊盘的位置和所述多个探针的尖端部署;以及 成批角度校正步骤,由成批角度校正部将作为所述检查对象的多个芯片的排列角度与所述多个探针的尖端排列角度相对应。
15.根据权利要求14所述的多芯片探测器的接触位置校正方法,其中所述成批角度校正步骤根据所述多个探针的排列角度(θ 1A)与所述多个芯片的电极焊盘的排列角度(θ 1B)之间的差(Θ I = Θ IA- θ 1B),计算绕所述Z轴的旋转角度,并且绕所述Z轴旋转所述移动台以与所述多个探针的排列角度(θ 1A)相对应。
16.根据权利要求14所述的多芯片探测器的接触位置校正方法,其中所述接触位置控制步骤包括:单独角度平均步骤,由单独角度平均部使用作为检查对象的各个单独芯片的排列角度的平均值来对成批角度校正位置进行校正。
17.根据权利要求14或16所述的多芯片探测器的接触位置校正方法,还包括:水平方向位置校正步骤,由水平方向位置校正部沿一个方向使用所述多个芯片的中心坐标的平均值作为所述多个探针的排列的校正值,沿与所述一个方向垂直的另一个方向计算芯片间隔的理论值与实际测量值之间的偏差量,计算探针尖端间隔的理论值与实际测量值之间的偏差量,并且使用通过从所述芯片间 隔和所述探针尖端间隔的相应理论值减去偏差量的平均值而获得的值作为校正值。
18.根据权利要求14或16所述的多芯片探测器的接触位置校正方法,还包括:水平方向位置校正步骤,在作为检查对象的所述多个芯片中,由水平方向位置校正部沿X和Y方向对中央芯片的中心坐标或中央芯片之间的中心坐标进行校正,以定位于所述多个探针之中的中央探针的中心坐标或中央探针之间的中心坐标。
19.根据权利要求14或16所述的多芯片探测器的接触位置校正方法,还包括:接触组划分步骤,当所述多个探针的尖端中的至少一个没有位于所述多个芯片的电极焊盘的范围内时,由接触组划分部对所述电极焊盘上执行划分处理以划分成至少两个接触组,包括不能够同时接触的一个或多个芯片的电极焊盘构成的接触组以及一个或多个剩余芯片的电极焊盘构成的接触组。
20.根据权利要求14或16所述的多芯片探测器的接触位置校正方法,还包括:接触组划分步骤,当所述多个探针的尖端中的至少一个没有位于所述多个芯片的电极焊盘的范围之内时,为了对一系列的以下多个接触组进行位置校正处理,由接触组划分部执行划分处理:不能够同时接触的一个或多个芯片的电极焊盘;以及在一个或多个芯片的所述电极焊盘之前的电极焊盘以及在一个或多个芯片的所述电极焊盘之后的电极焊盘。
21.根据权利要求19所述的多芯片探测器的接触位置校正方法,还包括:校正步骤,对所述接触组划分部已经执行了划分处理的、不能够同时接触的一个或多个芯片的电极焊盘执行XY Θ坐标校正,使得与所述电极焊盘相对应的一个或多个探针的相应尖端与所述不能够同时接触的一个或多个芯片的电极焊盘相对应。
22.根据权利要求20所述的多芯片探测器的接触位置校正方法,还包括:校正步骤,对所述接触组划分部已经执行了划分处理的、不能够同时接触的一个或多个芯片的电极焊盘执行ΧΥΘ坐标校正,使得与所述电极焊盘相对应的一个或多个探针的相应尖端与所述不能够同时接触的一个或多个芯片的电极焊盘相对应。
23.根据权利要求13所述的多芯片探测器的接触位置校正方法,其中所述探针部是探针卡。
全文摘要
控制移动台上要检查的芯片的电极焊盘的三个轴坐标位置和旋转位置,使得电极焊盘与多个探针的尖端位置对应。可以准确地定位探针卡的大量探针和其位置精度在切割之后不均匀的大量芯片的电极焊盘,从而极大增加了同时接触的芯片的个数,提高了测试效率。
文档编号G01R1/073GK103187333SQ201210570368
公开日2013年7月3日 申请日期2012年12月25日 优先权日2011年12月28日
发明者石川真治, 佐藤哲也, 内田练, 德毛宏和, 西敬之, 吉本忠司 申请人:夏普株式会社, 三爱司株式会社
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