一种应用于探针台的自动喷液保护测试系统的制作方法

1.本发明涉及集成电路测试技术领域，具体涉及一种应用于探针台的自动喷液保护测试系统。


背景技术：

2.随着高铁机车、新能源汽车等大功率器械的发展，大功率半导体器件需求也随之扩大，对于大功率器件良率要求也越来越高。所以，大功率测试的效率的提高变得尤为重要。大功率器件的测试需要施加高压、高流，常规大功率测试施加电压也能够达到3000v，此时的测试将会非常的危险，所以在测试的时候增加保护措施，例如在探针台外布置防护罩。然而高压高流环境中，探针和器件的接触前后会出现击穿打火情况，导致测试结果异常。
3.现有技术中，大功率测试保护装置是将待测器件放置在盛放绝缘液体的卡槽之中，从而避免高压击穿，保护探针和待测器件。这种保护方式存在极大的局限性：
①
器件放置在绝缘液体中会导致无法固定；
②
卡槽深度不能太深，太深会使得放取器件极为不方便；
③
卡槽内部边缘与器件之间必须有间隙且不能有效卡压器件，器件无法固定牢固；
④
器件本身存在翘曲，影响测试精度；
⑤
无法进行自动跑片测试，测试效率低。


技术实现要素：

4.本发明解决的技术问题是提供一种可自动喷液，且可控制喷液时间、喷液间隔时间、喷液量和喷液模式的应用于探针台的自动喷液保护测试系统。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
6.一种应用于探针台的自动喷液保护测试系统，包括探针台，所述探针台中间为测试口、其测试口下端设置有用于吸附待测试器件的真空吸盘，所述测试口上端外围固定有若干测试探针模块；所述测试口上端外围还固定有喷液模块，所述喷液模块包括喷液器，所述喷液器设置在所述测试口上方对所述待测试器件喷射绝缘液体，所述喷液模块通过控制器控制其喷液时间、喷液间隔时间和喷液模式，所述控制器与计算机通信，所述计算机包括控制软件，所述控制软件通过所述计算机与所述控制器通信以控制所述喷液器。
7.进一步的，所述喷液模块包括磁性底座、xyz三轴定位器和所述喷液器，所述xyz三轴定位器通过所述磁性底座吸附固定在所述探针台上、其前端设置有固定支架，所述固定支架前端通过转接板固定有所述喷液器。
8.进一步的，所述xyz三轴定位器为高精度定位器。
9.进一步的，所述转接板通过固定旋钮固定在所述固定支架前端；所述固定支架前端开有螺纹孔，所述转接板上设置有凸台、并开有轴孔，所述固定旋钮包括旋钮和螺丝杆，所述螺丝杆穿过所述轴孔与所述固定支架上的螺纹孔配合拧紧，通过所述旋钮将转接板凸台与所述固定支架压紧固定，当拧松所述固定旋钮后，所述转接板可绕通过所述固定旋钮绕所述固定支架前端转动。
10.优选的，所述喷液器上还设置有用于控制绝缘液体流量的流量调节旋钮。
11.进一步的，系统还包括储液罐、气源和测试仪表，所述储液罐用于存储所述绝缘液体，所述喷液模块的进液口与所述储液罐的出液口管路连通，所述喷液模块的进气口与所述控制器的出气口管路连通，所述控制器的进气口与所述气源的出气口管路连通，所述储液罐的进气口与所述气源的出气口管路连通；所述测试探针模块与测试仪表电性连接，所述测试仪表与所述计算机通信；所述气源为所述储液罐提供压力将所述绝缘液体压倒所述喷液器内，所述控制器通过控制所述喷液模块的气源以控制其喷液时间、喷液间隔时间和喷液模式。
12.进一步的，所述真空吸盘为高压三轴真空吸盘，集成晶圆卡盘、水冷盘和加热盘，所述晶圆卡盘上开有若干真空吸附孔，所述若干真空吸附孔在所述晶圆卡盘上形成内密外疏，其内部还设置有若干传感器，所述水冷盘和所述加热盘设置在所述晶圆卡盘下方为其提供高低温或恒温的模拟环境。
13.进一步的，所述控制软件包括通信模块、控制模块和信息显示模块，所述通信模块用于控制与所述控制器端口通信或设备交互，所述控制模块用于设置所述喷液时间、喷液间隔时间和喷液模式，所述信息显示模块用于显示控制器的硬件信息。
14.进一步的，所述控制模块包括气压控制功能、喷液时间控制功能、喷液间隔时间控制功能、喷液次数控制功能、喷液模式控制功能。
15.本发明的有益效果是：
16.1.通过软件和硬件配合，可实现喷液器的自动喷液，而且可以控制喷液器的喷液时间、喷液间隔时间、喷液量和喷液模式等，自动喷出绝缘液体到大功率器件pad上，在扎针接触前后保护探针和待测器件，避免因高压击穿打火所造成的损伤。
17.2.通过xyz三轴定位器调节喷液器的喷液位置，将喷液器的喷头调节在测试探针前面1-2个pad处，使绝缘液体在挥发之前完成测试，既保护测试又能将绝缘液体使用量减小到最低，降低成本。
18.3.喷液器控制软件可集成到在片晶圆测试系统中，可以实现自动喷液控制和自动跑片测试，大大提高了大功率器件晶圆的测试效率。
附图说明
19.图1为本发明的系统结构图；
20.图2为图1中标记为3的结构图；
21.图3为图2中的部分结构图；
22.图4位本发明的控制软件模块图；
23.图5为具体实施例的控制软件图；
24.图中标记为：
25.1、探针台，2、测试探针模块，3、喷液模块，4、真空吸盘，5、控制器，6、计算机，7、储液罐，301、磁性底座，302、xyz三轴定位器，303、固定支架，304、转接板，305、固定旋钮，306、喷液器，3061、流量调节旋钮，601、通信模块，602、控制模块，603、信息显示模块。
具体实施方式
26.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明
的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
27.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
28.一种应用于探针台的自动喷液保护测试系统，如图1所示，包括探针台1、若干测试探针模块2、喷液模块3、真空吸盘4、控制器5、计算机6、储液罐7、气源和测试仪表，探针台中间为测试口、其测试口下端设置有用于吸附待测试晶圆的真空吸盘4，测试口上端外围固定有若干测试探针模块2和喷液模块3。如图2所示，喷液模块3包括喷液器306，喷液器306设置在测试口上方对待测试器件喷射绝缘液体，喷液模块3通过控制器5控制其喷液时间、喷液间隔时间和喷液模式等，控制器与计算机6通信，计算机6上安装有喷液器的控制软件，控制软件通过计算机与控制器5通信以通过控制器来控制喷液器306的喷液时间、喷液间隔时间和喷液模式。
29.本发明通过控制软件和控制器5来控制喷液器，实现自动喷液，将绝缘液体自动喷到大功率器件的pad(扎针位置)处，测试探针模块2的探针进行扎针测试时，在扎针接触前后保护探针和待测器件，避免因高压击穿或打火所造成的不可逆损伤。优选地，喷液器喷液位置调节在测试探针前面1-2个pad处，使绝缘液体在挥发之前完成测试，既保护测试又能将绝缘液体使用量减小到最低，降低成本。
30.如图1所示，上述储液罐7用于存储绝缘液体，绝缘液体采用纯净的低温绝缘液体，喷液器的进液口与储液罐7的出液口管路连通，喷液器的进气口与控制器5的出气口管路连通，控制器4的进气口与气源的出气口管路连通，储液罐7的进气口与气源的出气口管路连通。气源为单独供气源头，分别给喷液器306和储液罐7提供压力，将储液罐7内的绝缘液体压到喷液器306内，喷液器306的气端通过气流把绝缘液体带出雾化，喷液器306的气流通过控制器来截断控制，控制器5通过控制喷液器306的气源以控制其喷液时间、喷液间隔时间和喷液模式。测试探针模块2与测试仪表电性连接，测试仪表与计算机6通信，计算机6还包括在线晶圆测试软件和服务器，在线晶圆测试软件可控制通过测试仪表控制测试探针模块，服务器用作测试仪表的数据存储，后期可通过数据处理软件分析和处理测试数据。通过喷液器的控制软件可集成在在片晶圆测试软件中，或者和在线晶圆测试软件通过一个计算机控制，可以实现自动喷液控制和自动跑片测试，大大提高了大功率器件晶圆的测试效率。
31.如图2和图3所示，为喷液模块3的结构图，喷液模块3包括磁性底座301、xyz三轴定位器302和喷液器306，xyz三轴定位器302通过磁性底座301吸附固定在探针台1上、其前端设置有固定支架303，固定支架303前端通过转接板304固定有喷液器306。转接板304通过固定旋钮305固定在固定支架303前端，在本发明中，固定支架303前端开有螺纹孔，转接板304上设置有凸台、并开有轴孔，固定旋钮305包括旋钮和螺丝杆，螺丝杆穿过轴孔与固定支架上的螺纹孔配合拧紧，通过旋钮将转接板凸台与固定支架压紧固定，当拧松固定旋钮305后，转接板304可绕通过固定旋钮305绕固定支架303前端转动，以调整喷液器306的喷液角度。xyz三轴定位器为高精度定位器，通过高精度定位器能够准确地控制喷液器喷头的位
置，而且通过磁性底座301可快速的固定在探针台1上，或者快速的调整位置。磁性底座301包括调节快关，可通过调节开关控制磁性底座的开和关以及控制其磁力大小。
32.进一步的，喷液器306上还设置有用于控制绝缘液体流量的流量调节旋钮3061。同时流量控制也可以通过电磁阀和控制器来配合控制，在通过控制软件来对绝缘液体的流量进行控制。
33.在本发明中，真空吸盘4采用高压三轴真空吸盘，集成晶圆卡盘、水冷盘和加热盘形成温控真空吸盘，晶圆卡盘上开有若干真空吸附孔，若干真空吸附孔在晶圆卡盘上形成内密外疏，其内部还设置有若干传感器，水冷盘和加热盘设置在晶圆卡盘下方为其提供高低温或恒温的模拟环境。通过温控晶圆卡盘真空吸附待测试晶圆，可以快速的将待测试晶圆吸附固定，而且晶圆自身的翘曲也会降到最低，方便测试探针模块对晶圆进行测试。
34.如图4和5所示，为喷液器控制软件模块图，包括通信模块601、控制模块602和信息显示模块603，通信模块601用于控制与控制器5端口通信或设备交互，控制模块602用于设置喷液时间、喷液间隔时间和喷液模式等，信息显示模块603用于显示控制器的硬件信息。其中，控制模块包括气压控制功能、喷液时间控制功能、喷液间隔时间控制功能、喷液次数控制功能、喷液模式控制功能等。
35.以上的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。