视频来源:KLA
芯片测试分选机是一种专门用于测试和分选集成电路(IC)芯片的自动化设备,广泛应用于半导体制造中的后段工艺。该设备通过在水平平面上移动IC芯片,依次进行电性测试和质量分选。
以下是这种测试分选机的关键模块组成和技术分析:
设备一般布局:
设备动作流程:
1. 平移系统
平移系统是该设备的核心部分之一,主要负责将芯片从料带、托盘或晶圆片上移动到测试区域,并在测试完成后将其分拣到相应的位置。该系统通常使用线性电机或滚珠丝杠驱动,以保证高速、平稳的平移运动。
线性电机:具有无接触、无磨损的特点,适合要求高精度和高速度的操作。
滚珠丝杠:虽然成本较低,但精度和速度较线性电机稍差,适用于中等精度要求的场合。
为了保证平移过程中芯片的准确定位,设备通常还配备有光学编码器和位置反馈系统,实时监控平移系统的位置,以实现精确的定位控制。
2. 测试模块
测试模块主要用于对芯片的电性能进行检测。根据测试要求,测试模块通常包括以下技术要点:
测试探针:测试探针通过接触IC芯片的焊盘来进行电信号传输,探针的材质和精度直接影响测试的准确性和稳定性。
信号传输系统:快速、稳定的信号传输至关重要,通常采用高速连接器和屏蔽线来减少信号干扰。
测试治具:根据不同芯片的形状和尺寸,定制的测试治具能够确保芯片在测试过程中保持稳定的接触。
3. 分选系统
分选系统负责根据芯片的测试结果将其分类到不同的料带或托盘中。通常,分选的依据是测试模块传回的芯片电性结果,如合格、次品或不合格等。以下是常见的分选方式:
移动轴机构:通过吸盘或夹具将芯片移送到指定位置。
气动系统:利用气流将芯片推送或吸引至相应的料带或托盘中,适合小型芯片的分选。
电子标签分选:通过给芯片附加电子标签,自动识别并分类。
4. 视觉检测系统
除了电性测试外,视觉检测系统,用于对芯片外观进行检测,如焊盘是否损伤、芯片是否有划痕、封装是否有瑕疵等。大批量封装类型容易出现侧壁裂纹.该系统一般包括以下组成部分:
高分辨率相机:用于拍摄芯片图像。
图像处理算法:对图像进行分析,识别芯片的外观缺陷。
光源系统:采用均匀的照明,确保图像的清晰度和一致性。
5. 自动上下料系统
为了提高产能和减少人工操作,芯片测试分选机通常还集成了自动上下料系统。该系统通过机械手臂或传送带自动上料和下料,实现了全自动化的生产流程。
晶圆级上下料:通过真空吸附或机械夹持,自动从晶圆片上取出芯片并送至测试平台。
托盘上下料:直接从托盘上自动取出芯片,进行测试后再放回新的托盘.
6. 软件控制系统
测试分选机的操作由一套强大的软件系统控制,通常包括以下功能:
测试程序编写:根据不同芯片的测试需求,灵活编写和调整测试程序。
数据记录与分析:实时记录每个芯片的测试数据,并生成详细的报表,用于质量分析。
设备状态监控:监控设备的运行状态,预防故障的发生并进行维护提示。
7. 其他技术
为了提高整个系统的效率和可靠性,IC芯片平移式测试分选机还涉及其他技术:
温控系统:保证测试环境的温度稳定,尤其是在高精度测试过程中,温度的波动会直接影响测试结果。
防静电系统:防止静电对芯片造成损害,特别是对敏感芯片。
参考资料来源:https://semiengineering.com/inspecting-ic-packages-using-die-sorters/
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下面附上一些芯片测试分选机说明书和设备分解图等资料,对了解芯片测试分选机的结构设计具有参考价值!下面为部分截图。
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