专利名称：集成电路测试插座的测试接口的自动清洁机构及清洁方法
技术领域：
本发明是有关一种集成电路(IC)测试插座的测试接口的清洁机构及清洁方法，尤指一种具自动清洁功能的ic测试插座测试接口的清洁机构及 清洁方法。
背景技术：
半导体制造的最后一个制程为测试，测试制程可分为初步测试与最终 测试，其主要目的除了发现半导体组件的瑕疵之外，也将依规格划分半导 体组件的等级。在测试半导体组件例如芯片的过程中，测试接口，例如探针，会与半导体组件上的接脚，例如焊垫(pad)或锡球(solder ball), 进行电性接触，以测试该半导体组件的相关电性能，以及评估其功能是否 正常。图1所示为一般用来测试BGA (Ball Grid Array,球栅数组封装)型 式的芯片特性的一芯片针测机系统，其包含芯片测试分类机(Handler) 6、 芯片承载装置及测试机台的测试头(Tester Head) 7。芯片测试分类机6 位于测试头7上方，而芯片承载装置安装于测试头7上。该芯片承载装置包 含有一测试电路板(Load Board) 8与一测试基座(Socket Base或Docking Plate) 9。该测试基座9用于收容一对应测试插座(Socket,图中未显示)。 该测试插座，为连接待测芯片10的锡球101与测试头7上的讯号传送接点的 一转换接口，其内设有若干个伸縮设计的探针(Pogo Pin，图中未显示)， 用以与收容固持在其内的待测芯片10底部的锡球101进行电接触。该测试 电路板8通过该测试插座内的探针与待测芯片10进行电连接，以测试该芯 片10的性能是否正常。该分类机6具有一吸持装置61，其一端连接一机械臂(图中未显示)，另一端设有一真空吸嘴62可吸取一待测芯片10。该分 类机6的作业流程，依序为将待测芯片10自待测区移至测试机台的测试区 内，再利用其上的吸持装置61将待测芯片10吸取且移动至测试区内的测试 插座内进行测试。另外，该测试基座9设于测试电路板8的上方，其上对应 吸持装置61的定位孔63设有定位销91。当该吸持装置61吸取待测芯片10至 该测试电路板8作测试时，其上的定位孔63可与定位销91接合，以达成定 位。但是，由于待测芯片10底面的锡球101是由金属材料所制成，因此， 当该锡球101暴露于空气中时，易产生氧化。另外，在一些制造过程中的 有机材料也可能沈积在锡球101上。因此，在重复测试过程中，探针尖端 在反复接触锡球101后，金属氧化物及其它在锡球101上的材料会堆积在探 针尖端。当这些杂质累积一定数量时，会影响探针尖端的特性，使得测试 结果变得不准确，进而影响到测试的准确度与测试良率。因此，探针在使 用一段时间后，必须要进行清除其针尖表面的残屑的工作，以维持其良好 状态。若探针尖端已污损得较为严重，有时甚至还需更换整个测试插座。探针的清洁方法一般是利用刷子等工具人工清洁。此种方法需将测试 头7与分类机6分离后再拆除测试基座9，如此才能将测试插座取下来进行 清洁动作，甚至还必须移动分类机6后才可进行。当清洁动作完成后，又 需反向重复上述动作，重新完成产品设定的动作，如此将造成生产线停顿 一段时间。若重新设定后，仍未能解决问题，则可能需再一次重复以上的 动作，甚至第三次，不仅浪费时间与人力，亦严重影响测试效率及产出。综上所述，先由的人工清洁测试接口的方式存在以下四方面的缺陷1. 清洁时机完全依赖主观人为判断，故不能及时清洁已污损的测试 接口，导致测试结果为不良品数提高，相对也提高其重测率，进而降低测 试效率；2. 清洁方法人工执行清洁之动作，其清洁质量参差不齐，且清洁时 需分离测试头与分类机，浪费人力、时间，增加操作者之机台维护负担， 降低测试效率；3. 测试良率及效率因无自动化功能，完全需依赖人工执行判断与清 洁之动作，故造成测试良率不稳定之现象，良率差异增大，重测率提高， 测试效率下降；4. 测试接口的使用寿命人工清洁的方式由于清洁时机不易把握及清洁质量参差不齐，故会影响到测试接口的使用寿命。鉴于上述缺陷，有必要提供一种具自动清洁功能的测试接口的清洁机 构及清洁方法。发明内容本发明的主要目的在于提供一种利用一清洁组件清洁IC测试插座的测试接口的自动清洁机构，其结构简单、操作简便，可达成对测试接口的 自动、及时、高效的清洁。本发明的另一目的在于提供一种利用一清洁组件清洁ic测试插座的测试接口的自动清洁方法，以达成对测试接口的自动、及时、高效的清洁， 以降低重测率，提高测试效率，并延长测试接口的使用寿命。依据本发明的主要目的而提供的集成电路(ic)测试插座的测试接口的自动清洁机构，是应用于一IC测试机系统，该自动清洁机构包含一清洁组件夹持装置，其可移动地设置于ic测试插座的上方，该夹持装置具有一面向IC测试插座的底面；以及一清洁组件，其可分离地依附于该夹持装置的底面，该清洁组件的形 状与IC测试插座的用于承载IC的收容部的形状相匹配；其中，通过该夹持装置相对IC测试插座的移动，依附于其底面的该清 洁组件可达成对IC测试插座的测试接口的自动清洁功能。依据本发明的较佳实施例，其中，该清洁组件是由一本体与一清洁片 所组成，该清洁片黏贴于该本体的底面。该清洁组件的本体的形状与待测 IC的形状相同，其为一仿真集成电路(dummy IC)。该清洁组件存放于IC 测试机系统的测试区旁边的一存放缓冲区内。该清洁片可为一砂纸或水砂 纸。依据本发明的较佳实施例，其中，该夹持装置可相对ic测试插座作垂直及横向运动，其为一用于芯片测试分类机的芯片吸持装置，通过真空吸 力吸持该清洁组件。该夹持装置包含一本体及设于本体内的一吸嘴，该本体设有定位孔，用来与收容ic测试插座的测试基座的定位销相结合。 依据本发明的较佳实施例，其中，该ic测试插座的测试接口为若干个探针。依据本发明的另一目的而提供的ic测试插座的测试接口的自动清洁方法，其应用于一IC测试机系统，该自动清洁方法包含下列步骤提供一清洁组件夹持装置，将其设置于ic测试插座的上方，该夹持装置具有一面向IC测试插座的底面；提供一清洁组件，其形状与IC测试插座的用于承载IC的收容部的形状 相匹配；将该清洁组件可分离地依附于该夹持装置的底面；以及 使该夹持装置相对IC测试插座移动，以此使依附于其底面的该清洁组 件可达成对IC测试插座的测试接口的自动清洁功能。依据本发明的较佳实施例，其中，该提供一清洁组件的步骤包含提供 一本体与一清洁片，并黏贴该清洁片于该本体的底面。该清洁组件的本体 的形状与待测IC的形状相同，其为一仿真集成电路(dummy IC)。该清洁 组件存放于IC测试机系统的测试区旁边的一存放缓冲区内。依据本发明的较佳实施例，其中，该夹持装置可相对IC测试插座作垂 直及横向运动。该夹持装置为用于芯片测试分类机的芯片吸持装置，其通 过真空吸力吸持该清洁组件。依据本发明的较佳实施例，其中，该提供一夹持装置的步骤包含提供 一本体以及于该本体内设置一吸嘴。该本体设有定位孔，用来与收容IC测 试插座的测试基座的定位销相结合。与现有技术相比，本发明的IC测试插座的测试接口的自动清洁方式通 过对测试机台的自动设定，可及时清洁已污损的测试接口，更具时效性与 便利性，且清洁质量较均匀，清洁时无须分离测试头与分类机。通过机台的该自动清洁功能，可提高测试良率及测试效率，并可延长测试接口的 使用寿命。
图l显示一现有的芯片针测机系统的侧视图。图2显示本发明自动清洁机构应用于图l所示的芯片针测机系统的实 施例分解示意图。图3显示图2实施例的组合图。图4及图5显示本发明自动清洁机构相对测试插座内的探针的动作方 式示意图。图6详细显示了清洁组件底面的清洁片研磨探针尖端的动作示意图。 图7显示本发明自动清洁方法的流程图。
具体实施方式
本发明的集成电路(IC)测试插座的测试接口的自动清洁机构及清洁 方法可适用于一IC测试机系统，例如图l所示的芯片针测机系统。图2与图3显示本发明IC测试插座的测试接口的自动清洁机构(以下简 称自动清洁机构)应用于图l所示的芯片针测机系统的实施例示意图，其 中图2为分解图，而图3为图2的组合图。如图2与图3所示，本发明自动清 洁机构包含一清洁组件夹持装置1及一清洁组件2。该清洁组件夹持装置l 可通过机械臂可移动地设置于IC测试插座3的上方，该夹持装置l为一吸持 装置，通过真空吸力吸持该清洁组件2。该夹持装置l包含一本体ll及设于 本体11内的一吸嘴12。该本体11内部设有一空气管路13至该吸嘴12，通过 该空气管路13提供吸气，形成吸取清洁组件2的吸力，以将清洁组件2吸附 于其底面14。该本体11外缘更设有若干个定位孔15，用来与收容IC测试插 座3的测试基座4上的对应定位销41相结合，以使芯片针测机系统的分类机 与测试头两者之间实现定位，以进行后续芯片测试作业。由于该清洁组件 吸持装置l其结构及控制与作动方式与现有芯片针测机系统的分类机的芯片吸取装置(夹具)基本相同，故在此不再进一步赘述。该清洁组件2为一独立组件，可分离地依附于该夹持装置1的底面14， 以进行对测试插座3内的测试接口，即探针5的清洁动作。该清洁组件2可 存放于IC测试机系统的测试区旁边的一存放缓冲区内，以供夹持装置l吸 取及使用后存放。该清洁组件2的形状与测试插座3用于承载待测IC的收容 部31的形状相匹配。该清洁组件2是由一本体21与一清洁片22所组成，该 清洁片22黏贴于该本体21的底面23。该清洁组件2的本体21的形状与待测 IC的形状相同，其为一不包含芯片的仿真集成电路(dummy IC)，其结构 也包括一电路板24及自电路板24凸伸出的一封胶体25 。该仿真集成电路通 常是用于在新购测试设备、新制测试冶具、新封装厂IC第一次上线等情形 时，使该等仿真集成电路在测试机构上不断空跑，以作堵塞率(Jam Rate) 的堵塞测试，使实际测试时发生堵塞的情况降至最低，进而避免造成IC外 观不良或损坏。该清洁片22可为一砂纸或水砂纸，如图6中所示，其包含 多层结构，其中之一为缓冲层221，其底部以植砂技术植有许多用以研磨 探针5的细小砂粒222。该清洁片22可由市面购得，如日本NHK、美国3M公司制造的精密清洁片。图4及图5所示为本发明自动清洁机构相对测试插座3内的探针5的动 作方式示意图。其清洁作业流程依序为将清洁组件2自存放缓冲区移至 测试机台的测试区内，再通过清洁组件夹持装置1将清洁组件2吸取且移动 至测试区内的测试插座3内，以利用清洁组件2底面的清洁片22对测试插座 3内的探针5进行清洁的动作。在清洁片22与探针5接触前，夹持装置l本体 11上所设的定位孔15与测试基座4上的定位销41对应接合，以达成定位。 在预设的清洁动作与次数完成后，夹持装置1将清洁组件2放回存放缓冲区 内，以供下次使用或直接舍弃。本发明自动清洁机构的夹持装置1可吸取带动清洁组件2底面的清洁 片22相对设置于测试插座3内的探针5以预设的次数与速度作垂直及横向 运动，以清洁针尖51。该清洁组件夹持装置l的这些预设的垂直及横向运 动可通过修改测试机台的程序而达成。本发明自动清洁机构的清洁时机可由操作者自行设定，或设定机台在己进行一定的芯片测试次数后自动执行 清洁，或者设定机台在芯片测试良率下降至一特定百分点后自动执行清 洁。图6详细显示了清洁组件2底面的清洁片22研磨探针5尖端51的动作示 意图。如图6中箭头所示，清洁片22在夹持装置1的带动下，可以预设次数 与速度，利用其底部砂粒222的粗糙表面与探针5尖端51表面接触而磨擦， 达成自动清洁针尖51表面残屑的效果。该清洁片22的垂直运动可研磨针尖 51表面，而其微小的横向运动则可平滑针尖51表面。图7所示为本发明IC测试插座的测试接口的自动清洁方法的流程图， 其包含下列步骤(1) 提供一清洁组件夹持装置，将其设置于IC测试插座的上方，该夹 持装置具有一面向IC测试插座的底面；(2) 提供一清洁组件，其形状与IC测试插座的用于承载待测IC的收容 部的形状相匹配；(3) 将该清洁组件可分离地依附于该夹持装置的底面；以及(4) 使该夹持装置相对IC测试插座移动，以此使依附于其底面的该清 洁组件达成对IC测试插座的测试接口的自动清洁功能。其中，该提供一清洁组件的步骤包含提供一本体与一清洁片，并黏贴 该清洁片于该本体的底面。该清洁组件的本体的形状与待测IC的形状相同, 其为一仿真集成电路。该清洁组件可存放于IC测试机系统的测试区旁边的 一存放缓冲区内。该夹持装置可相对测试插座作垂直及横向运动。该夹持装置为一吸持 装置，通过真空吸力吸持该清洁组件。在较佳实施例中，该夹持装置为一 芯片测试分类机上的芯片吸持装置。上述提供一夹持装置的步骤包含提供一本体以及于本体内设置一吸 嘴。该本体设有定位孔，用来与收容IC测试插座的测试基座的定位销相结 合。如上所述，本发明提供的自动清洁机构及清洁方法，可达成对测试插座的测试接口的自动、及时、高效的清洁。该自动清洁机构构造简单、操作简便，其清洁组件夹持装置i为现有ic测试机系统的分类机的一部分，原来仅用来夹持欲测试的IC，而在本发明中，更可用来夹持一清洁组件，以通过清洁组件上的清洁片的材质特性与磨擦力量来达成在线自动清洁IC测试接口的目的，故本发明充分利用了已有的资源，实施容易，极具便利性。通过本发明的在线自动清洁方式，测试插座不需从生产在线移出即 可进行清洁的动作，可减少生产线停顿时间，同时也可延长测试接口的使 用寿命。综上所述，与现有的人工清洁方式相比，本发明的自动清洁方式具有以下四方面的优点1. 清洁时机不依主观人为判断，而通过测试机台的自动设定，故能 及时清洁已污损的测试接口，更具时效性与便利性，可降低重测率，进而 提高测试效率；2. 清洁方法通过机台依设定自动执行清洁的动作，其清洁质量较均匀，且清洁时无须分离测试头与分类机，可节省人力、时间，提高测试效 率；3. 测试良率及效率因机台具有依设定自动清洁的功能，故能及时有 效地进行清洁的动作，故测试良率较稳定，良率差异较小，重测率下降， 测试效率提高；4. 测试接口的使用寿命机台自动清洁的方式由于清洁时机把握较好 及清洁质量较均匀，故可延长测试接口的使用寿命。需说明的是，本发明的自动清洁机构及清洁方法可适用于各类IC测试 机系统的各式分类机，如P&P Handler, Gravity Handler等，而不限于所揭 示的实施例。清洁组件与夹持装置的依附方式并不限于真空吸取的方式， 且测试接口也不限于探针接口。因此，本发明具有普遍的适用性。
权利要求
1.一种集成电路测试插座的测试接口的自动清洁机构，其应用于一集成电路测试机系统，其特征在于所述自动清洁机构包含一清洁组件夹持装置及一清洁组件，所述清洁组件夹持装置，可移动地设置于集成电路测试插座的上方，所述夹持装置具有一面向集成电路测试插座的底面；清洁组件可分离地依附于所述夹持装置的底面，所述清洁组件的形状与集成电路测试插座的用于承载集成电路的收容部的形状相匹配；通过所述夹持装置相对集成电路测试插座的移动，依附于其底面的所述清洁组件可达成对集成电路测试插座的测试接口的自动清洁功能。
2. 如权利要求l所述的自动清洁机构，其特征在于所述清洁组件是 由一本体与一清洁片所组成，所述清洁组件本体的形状与所述集成电路测试插座的测试接口所欲测试的集成电路的形状相同，所述清洁片黏贴于所 述本体的底面。
3. 如权利要求2所述的自动清洁机构，其特征在于所述清洁组件的 本体为一仿真集成电路，所述集成电路测试机系统的测试区旁边设置有一 存放缓冲区，所述清洁组件未使用时存放于所述存放缓冲区内。
4. 如权利要求l所述的自动清洁机构，其特征在于所述夹持装置为 一吸持装置，通过真空吸力吸持所述清洁组件。
5. 如权利要求l所述的自动清洁机构，其特征在于所述夹持装置为 一用于芯片测试分类机的芯片吸持装置。
6. 如权利要求l所述的自动清洁机构，其特征在于所述夹持装置包 含一本体及设于本体内的一吸嘴，所述本体设有定位孔，所述集成电路测试机系统包括收容集成电路测试插座的测试基座，所述基座具有定位销， 所述定位孔用来与所述定位销相结合。
7. 如权利要求l所述的自动清洁机构，其特征在于所述集成电路测 试插座的测试接口为若干个探针。
8. —种集成电路测试插座的测试接口的自动清洁方法，其应用于一 集成电路测试机系统，所述自动清洁方法包含下列步骤-提供一清洁组件夹持装置，将其设置于集成电路测试插座的上方，所 述夹持装置具有一面向集成电路测试插座的底面；提供一清洁组件，其形状与集成电路测试插座的用于承载集成电路的 收容部的形状相匹配；将所述清洁组件可分离地依附于所述夹持装置的底面；以及使所述夹持装置相对集成电路测试插座移动，以此使依附于其底面的 所述清洁组件对集成电路测试插座的测试接口自动清洁。
9. 如权利要求8所述的自动清洁方法，其特征在于所述提供一清洁 组件的步骤包含提供一本体与一清洁片，所述清洁组件的本体的形状与集 成电路测试插座的测试接口所欲测试的集成电路的形状相同，并黏贴所述 清洁片于所述本体的底面。
10. 如权利要求9所述的自动清洁方法，其特征在于所述清洁组件 的本体为一仿真集成电路，所述集成电路测试机系统的测试区旁边设置有一存放缓冲区，所述清洁组件未使用时存放于所述存放缓冲区内。
11. 如权利要求8所述的自动清洁方法，其特征在于所述夹持装置 可相对集成电路测试插座作垂直运动或横向运动。
12. 如权利要求8所述的自动清洁方法，其特征在于所述提供一夹 持装置的步骤包含提供一本体以及于本体内设置一吸嘴，所述本体设有定 位孔，所述集成电路测试机系统包括收容集成电路测试插座的测试基座， 所述基座具有定位销，所述定位孔用来与所述定位销相结合。
全文摘要
一种集成(IC)电路测试插座的测试接口的自动清洁机构及清洁方法。该自动清洁机构是应用于一IC测试机系统，其包含一清洁组件夹持装置及一清洁组件。夹持装置可移动地设置于IC测试插座的上方，清洁组件可分离地依附于该夹持装置的底面，清洁组件的形状与IC测试插座的用于承载IC的收容部的形状相匹配；通过该夹持装置相对IC测试插座的移动，依附于其底面的清洁组件可达成对IC测试插座的测试接口的自动清洁功能。该清洁组件由一本体与一清洁片组成。本发明的自动清洁方法，可达成对测试插座的测试接口的自动、及时、高效的清洁，测试插座不需从生产在线移出即可进行清洁的动作，可减少生产线停顿时间，同时也可延长测试接口的使用寿命。
文档编号B24B27/033GK101249630SQ20081008637
公开日2008年8月27日 申请日期2008年3月25日 优先权日2008年3月25日
发明者卢忻杰, 胡朝雄 申请人:日月光半导体制造股份有限公司