测试分类机及其操作方法与流程

1.本揭示内容是关于一种测试分类机及一种操作测试分类机的方法。


背景技术：

2.随着高科技产业的发展，已发展出许多集成电路(integrated circuit；ic)相关的产品，举例来说，内存ic和微元件ic。一般来说，ic产品是将线路和电子元件形成于微小的芯片上，且ic产品具有复杂的集成电路结构。为确保ic产品的质量，会对生产后的ic产品进行电性测试。然而，对ic产品进行检测的测试设备在检测过程中可能会遭受水气的影响，甚至造成测试设备的损坏，进一步影响检测结果。
3.鉴于上述，目前亟需发展出一种新的测试设备以克服前述问题。


技术实现要素：

4.本揭示内容提供了一种测试分类机，包含测试腔室、空气帘、承载盘和干空气源。测试腔室具有开口。空气帘设置于测试腔室的外部，空气帘具有复数个孔洞朝下设置。承载盘设置于空气帘下方，配置以经由开口在测试腔室的内部和外部之间移动。干空气源与空气帘连接。
5.在一些实施方式中，测试分类机还包含一对固定柱设置于测试腔室的侧壁上，空气帘设置于此对固定柱之间。
6.在一些实施方式中，干空气源提供干空气，干空气的压力介于0.49百万帕至0.69百万帕。
7.在一些实施方式中，干空气源提供干空气，干空气的流量小于1200nl/分钟。
8.在一些实施方式中，空气帘与承载盘的垂直距离介于19.8公分至20.2公分。
9.本揭示内容提供了一种测试分类机的操作方法包含以下操作。接收测试分类机。测试分类机包含测试腔室、空气帘、承载盘和干空气源。测试腔室具有开口。空气帘设置于测试腔室的外部，空气帘具有复数个孔洞朝下设置。承载盘设置于空气帘下方。干空气源与空气帘连接。放置芯片于承载盘上。将放置有芯片的承载盘经由开口，从测试腔室的外部运送至测试腔室的内部，其中干空气源提供干空气自空气帘的复数个孔洞吹出。
10.在一些实施方式中，干空气源提供干空气，干空气的压力介于0.49百万帕至0.69百万帕。
11.在一些实施方式中，干空气源提供干空气，干空气的流量小于1200nl/分钟。
12.在一些实施方式中，测试分类机的操作方法还包含在将放置有芯片的承载盘经由开口，从测试腔室的外部运送至测试腔室的内部后，对芯片进行电性测试。
13.在一些实施方式中，进行电性测试的连续操作时间大于90小时。
14.以下将以实施方式对上述的说明做详细的描述，并对本揭示内容的技术方案提供更进一步的解释。
附图说明
15.当结合附图进行阅读时，本揭示内容的详细描述将能被充分地理解。应注意，根据业界标准实务，各特征并非按比例绘制且仅用于图示目的。事实上，出于论述清晰的目的，可任意增加或减小各特征的尺寸。
16.图1为根据本揭示内容的一些实施方式所绘示的测试分类机的内部剖视图。
17.图2为根据本揭示内容的一些实施方式所绘示的测试分类机的外部示意图。
18.图3为根据本揭示内容的一些实施方式所绘示的测试分类机的俯视图。
19.图4为根据本揭示内容的一些实施方式所绘示的测试分类机的侧视图。
20.图5为根据本揭示内容的一些实施方式所绘示的空气帘的立体图。
21.图6为根据本揭示内容的一些实施方式所绘示的测试分类机的操作流程的流程图。
具体实施方式
22.为了使本揭示内容的叙述更加详尽与完备，可参照所附附图及以下所述各种实施例，附图中相同的号码代表相同或相似的元件。
23.以下将以附图揭露本揭示的复数个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本揭示内容。也就是说，在本揭示内容的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些现有惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示。
24.在本文中，由“一数值至另一数值”表示的范围，是一种避免在说明书中一一列举该范围中的所有数值的概要性表示方式。因此，某一特定数值范围的记载，涵盖该数值范围内的任意数值以及由该数值范围内的任意数值界定出的较小数值范围，如同在说明书中明文写出该任意数值和该较小数值范围一样。
25.本文使用的“约”、“近似”、“本质上”、或“实质上”包括所述值和在本领域普通技术人员确定的特定值的可接受的偏差范围内的平均值，考虑到所讨论的测量和与测量相关的误差的特定数量(即，测量系统的限制)。例如，“约”可以表示在所述值的一个或多个标准偏差内，或例如
±
30％、
±
20％、
±
15％、
±
10％、
±
5％内。
26.一般来说，半导体产品于生产完成后会借由许多的质量检测以确保半导体产品的质量，而半导体产品的质量检测会根据产品的用途而历经不同的检验过程。在半导体产业中，已有许多集成电路(integrated circuit；ic)相关的产品。以内存ic为例，芯片(chip)经由测试分类机(test handler)进行电性测试。在进行电性测试之前，会先将芯片放置于集成电路承载盘(以下称“承载盘”)上，接着将承载盘运送至测试腔室(test chamber)内。然后，测试分类机会依据需求而提供测试腔室内的环境温度及其他条件(例如环境气体)，并确定测试腔室内的条件达到标准时才会开始进行芯片的电性测试。在进行电性测试的过程中，借由测试腔室内的测试治具、测试头和测试器等装置来检测芯片的质量。
27.然而，将放置有芯片的承载盘运送至测试腔室内时，可能会将外部具有水气的空气带入到测试腔室内，使得测试腔室内的环境含有一定量的水气。若测试腔室的温度条件为低温的情况下，测试腔室内的水气易于凝结成水珠。然而，尽管测试腔室内的环境含有一定量的水气，仍可进行芯片的电性测试，只是电性测试的时间可能会因为水气影响而缩短，
进而影响测试效率。此外，水气还有可能会损坏测试治具、测试头和/或测试器等装置，并进一步影响检测检果以及测试效率。
28.本揭示内容提供一种可以减少测试腔室外的水气进入到测试腔室内的测试分类机以及操作此测试分类机的方法，因此，可以避免因水气而损坏测试治具、测试头和/或测试器等装置，也可以增加芯片的电性测试的时间，从而增加测试分类机的测试效率。
29.请参照图1，图1为根据本揭示内容的一些实施方式所绘示的测试分类机100的内部剖视图。详细来说，图1为测试分类机100在x-z平面上的内部示意图。举例来说，测试分类机100为爱德万测试(advantest)公司的测试分类机。在一些实施方式中，测试分类机100的型号为m6242或m6300。测试分类机100的内部具有测试腔室101和测试腔室101下方的测试部102。测试分类机100包含鼓风机110和冷媒管112，且鼓风机110和冷媒管112与测试腔室101相通。鼓风机110和冷媒管112可以调控测试腔室101内的环境条件。详细来说，冷媒管112提供测试腔室101内的环境温度。鼓风机110提供向下方吹的气流，使得测试腔室101内的超低温空气均匀分布于测试腔室101和测试部102中。在一些实施方式中，环境温度为超低温(ultra-low temperature)，温度可例如为介于约-10℃和约-40℃之间的范围，但不限于此。
30.请继续参照图1，测试分类机100的内部还包含模型版(match plate)114和承载盘120。模型版114包含突出部分114a，突出部分114a用于平均地施加压力于承载盘120上的芯片122。详细来说，承载盘120具有复数个格子，且每一个格子都可以放置一个芯片122，如图3所示。更详细来说，当放置有芯片122的承载盘120于测试分类机100的测试腔室101内准备进行芯片电性测试时，承载盘120上方的模型版114会沿着方向z向下，此时模型版114的突出部分114a会对应到每一个芯片122上并将芯片122沿着方向z向下压，以将芯片122从承载盘120的上方移动到承载盘120下方，如图1所示。应了解到的是，位简化起见，图1和图3中所绘示的芯片122的数量仅为示意，并不旨在限制本揭示内容。在一些实施方式中，突出部分114a由不锈钢的材料所组成。在一些实施方式中，鼓风机110、冷媒管112和模型版114为一体的结构，其设置于测试分类机100的上部。承载盘120又可称为ic承载盘或是测试盘(test tray；t-tray)。承载盘120配置用以运输芯片122(绘示于图3)。然而，承载盘120会依据操作需求而改变停留的位置，承载盘120可在测试分类机100的外部空间和测试分类机100的测试腔室101内部空间之间沿着方向y移动，如图3所示。
31.如图1所示，测试腔室101下方的测试部102包含插座130、高保真测试器接入治具(high fidelity tester access fixture；hifix)140、测试治具150、测试头160和测试器170。hifix 140设置于插座130之下。插座130设置于承载盘120下方。在一些实施方式中，插座130上包含端子(未绘示)，当插座130上的端子和芯片122的端子(未绘示)彼此接触时，可进一步用以测试芯片122的电性。hifix 140为芯片122的端子的信号连接到测试头160的信号传送接点的一个转换接口。换句话说，hifix 140可以提供波型传输、对接(docking)、待测装置(device under test；dut)等信息，使得芯片122得以进行电性测试。测试治具150、测试头160和测试器170分别设置于hifix 140的下方。测试治具150的一端与hifix 140连接，另一端与测试头160连接。测试治具150包含连接器152、连接板154和连接线156，连接器152电性连接至连接板154，且连接板154借由连接线156电性连接至下方的测试头160。测试头160电性连接至下方的测试器170。
32.请参照图2，图2为根据本揭示内容的一些实施方式所绘示的测试分类机100的外部示意图。详细来说，图2为测试分类机100在x-z平面上的外部示意图。从图2可知，测试分类机100具有侧壁103和开口105。应了解到的是，图2绘示的开口105为承载盘120的运输开口。当需要运送承载盘120时，测试分类机100的闸门(未绘示)会打开使得测试分类机100具有开口105，承载盘120可经由开口105在测试腔室101的外部和测试腔室101的内部之间移动。当承载盘120完成运输操作时，测试分类机100的闸门会关闭，使得测试腔室101形成密闭的腔室，而没有开口105。应了解到的是，开口105是借由闸门来控制开口105的开启和关闭。
33.请同样参照图2，测试分类机100的外部还包含空气帘180和一对固定柱186。在一些实施方式中，空气帘180借由固定件182固定于此对固定柱186上。在一些实施方式中，固定件182可例如是螺丝、固定板或其他类似的元件。在一些实施方式中，固定柱186在方向z上可包含复数个孔洞(未绘示)，用以调整空气帘180在方向z上的位置。在一些实施方式中，此对固定柱186设置于测试腔室101的侧壁103上，空气帘180设置于此对固定柱186之间。应了解的是，在其他实施方式中，空气帘180也可以其他的方式固定于测试分类机100的外部。在一些实施方式中，空气帘180上包含气阀184，气阀184和干空气源190相连接。在一些实施方式中，气阀184为空气帘180的控制开关。在一些实施方式中，气阀184可用以控制进入到空气帘180的干空气的量。空气帘180的结构将于图5中讨论。
34.如图2所示，测试分类机100还包含干空气源190。在一些实施方式中，干空气源190设置于测试分类机100的下部位置，由于干空气源190设置于测试分类机100的内部，因此，图2绘示的干空气源190以虚线表示。干空气源190可借由气阀184与空气帘180连接，使干空气源190为空气帘180的供应源。然而，在其他实施方式中，干空气源190也可以是设置于测试分类机100外部的气源。在一些实施方式中，干空气源190提供干空气，干空气的压力介于约0.49百万帕至约0.69百万帕，例如，约0.5、约0.52、约0.55、约0.58、约0.6、约0.62、约0.65或约0.68百万帕。在一些实施方式中，干空气源190提供干空气，干空气的流量小于约1200nl/分钟，例如介于约25nl/分钟至约1200nl/分钟之间，例如约50、约80、约100、约150、约200、约300、约400、约500、约600、约700、约800、约900、约1000、约1100或约1150nl/分钟。须说明的是，干空气源190提供的干空气因为经过处理而没有水气。此外，流量是在0℃、1大气压下的标准状况下测得。
35.请参照图3，图3为根据本揭示内容的一些实施方式所绘示的测试分类机100的俯视图。详细来说，图3为测试分类机100在x-y平面上的示意图。从图3可知，测试分类机100包含订制盘(custom tray；c-tray)124、承载盘120、空气帘180、固定柱186和测试腔室101。空气帘180设置于测试腔室101的外部，且空气帘180借由固定柱186与测试腔室101相接。订制盘124又可称为客制化盘，其用以放置芯片122。
36.如图3所示，在一些实施方式中，承载盘120具有复数个格子，例如约200或是约500个格子，且每一个格子都可以放置一个芯片122。应了解到，图3绘示的格子数量不应用以限制本揭示内容，其他格子数量也包含在本揭示内容中。须说明的是，尽管承载盘120具有复数个格子，然而，在进行测试操作时的每一个格子可全部装载芯片122，也可能有部分的格子没有装载芯片122。
37.请参照图4，图4为根据本揭示内容的一些实施方式所绘示的测试分类机100的侧
视图。详细来说，图4为测试分类机100在y-z平面上的示意图。应了解到的是，为简化说明，图1中的一些元件没有绘示于图4中。请同时参照图3和图4。芯片122的运输操作说明如下。操作人员先将芯片122放置于订制盘124上，测试分类机100内的机械手臂(未绘示)会将订制盘124内的芯片122放置在承载盘120上的格子中。放置有芯片122的承载盘120会经过空气帘180的下方和开口105，沿着方向y进入到测试腔室101的内部，并于测试腔室101下方的测试部102(测试腔室101和测试部102的详细说明请参照图1的描述)进行芯片122的电性测试。应了解到的是，空气帘180会吹出干空气的气流f，以避免测试腔室101外部的水气进入到测试腔室101内部。待完成芯片122的电性测试后，放置有芯片122的承载盘120会再次经由开口105经过空气帘180下方，从测试腔室101的内部退出，之后再经由机械手臂将芯片122从承载盘120移至订制盘124上。在一些实施方式中，空气帘180的底表面180s和承载盘120的顶表面120s具有垂直距离d，垂直距离d可例如介于约19.8cm至20.2cm之间，例如，约20cm。
38.请参照图5，图5为根据本揭示内容的一些实施方式所绘示的空气帘180的立体图。在一些实施方式中，空气帘180具有长条柱的形状，且具有朝下(方向z)设置的复数个孔洞188。在一些实施方式中，空气帘180的长度l介于约50cm至约70cm，例如约52、约54、约56、约58、约60、约62、约64、约66或约68cm。在一些实施方式中，空气帘180的宽度w介于约1.5cm至约4.5cm，例如约2、约2.5、约3、约3.5或约4cm。在一些实施方式中，空气帘180的高度h介于约2cm至约8cm，例如约3、约4、约5、约6或约7cm。在一些实施方式中，空气帘180的孔洞188实质上为具有直径d的圆形，直径d约为1.5至约4mm，例如约2、约2.5、约3、约3.5mm。在一些实施方式中，空气帘180的孔洞188实质上为圆形，例如具有面积约6、约7、约8mm2的圆形。在一些实施方式中，空气帘180的孔洞188为椭圆形。在一些实施方式中，空气帘180上具有约20、约24、约30、约35、约40个孔洞188，但不限于此。孔洞数量可根据设计需求调整。在一些实施方式中，孔洞188可以吹出实质上沿着方向z的干空气，如图5中的气流f所示。应了解到的是，空气帘180的尺寸可根据实际测试分类机100的尺寸做设计，因此，其他范围的长度l、宽度w、高度h、直径d也包含在此揭示内容中。在一些实施方式中，孔洞188下方设置有导管(未绘示)，可用以引导孔洞188吹出的干空气。
39.如图2和图4所示，本揭示内容提供了一种测试分类机100，包含测试腔室101、空气帘180、承载盘120和干空气源190。测试腔室101具有开口105。空气帘180设置于测试腔室101的外部。承载盘120设置于空气帘180下方，配置以经由开口105在测试腔室101的内部和外部之间移动。干空气源190与空气帘180连接。如图5所示，空气帘180具有复数个孔洞188朝下设置。
40.虽然下文中利用一系列的操作来说明此揭示内容的方法，但是这些操作或步骤所示的顺序不应被解释为本揭示内容的限制。例如，某些操作或步骤可以按不同顺序进行及/或与其它步骤同时进行。此外，并非必须执行所有绘示的操作、步骤及/或特征才能实现本揭示内容的实施方式。此外，在此所述的每一个操作或步骤可以包含数个子步骤或动作。
41.请参照图6，图6为根据本揭示内容的一些实施方式所绘示的测试分类机100的操作流程600的流程图。操作610为电性测试前操作，操作610包含操作612、操作614和操作616。在操作612中，接收测试分类机100。如图2和图4所示，测试分类机100包含测试腔室101、空气帘180、承载盘120和干空气源190。测试腔室具有开口105。空气帘180设置于测试
腔室101的外部。承载盘120设置于空气帘180下方。干空气源190与空气帘180连接。如图5所示，空气帘180具有复数个孔洞188朝下设置。在操作614中，放置芯片122于承载盘120上。在操作616中，将放置有芯片122的承载盘120经由测试分类机100的开口105，从测试腔室101的外部运送至测试腔室101的内部，其中干空气源190提供干空气自空气帘180的复数个孔洞188吹出。
42.在操作610之后进行操作620。在操作620中，提供进行芯片122电性测试的环境。详细来说，在将放置有芯片122的承载盘120经由开口105，从测试腔室101的外部运送至测试腔室101的内部后，对芯片122进行电性测试。更详细来说，请同时参照图1，当放置有芯片122的承载盘120于测试分类机100的测试腔室101内准备进行芯片电性测试时，承载盘120上方的模型版114会沿着方向z向下，此时模型版114的突出部分114a会对应到每一个芯片122上并将芯片122沿着方向z向下压，以将芯片122从承载盘120的上方移动到承载盘120下方。在一些实施方式中，操作620包含回温操作和/或降温操作。在一些实施方式中，若测试环境含有水气和/或水珠，会进行回温操作以将水气和/或水珠蒸发并排除至测试腔室101之外。在一些实施方式中，降温操作包含将测试环境的温度降至超低温(ultra-low temperature)，例如介于约-10℃和约-40℃之间的温度。
43.在操作620之后进行操作630。在操作630中，进行芯片122电性测试。在操作630期间，可能会因为测试腔室101内的环境温度(例如在超低温的环境下)而累积水气和/或水珠至测试腔室101内的测试头160上，使得测试头160遭受水损，从而影响芯片122的电性测试效率和结果。一般来说，操作人员会预设测试分类机100于进行电性测试的连续操作时间，以避免水气和/或水珠累积至测试头160上而造成测试头160损坏。进行芯片122电性测试的连续操作时间越长，测试分类机100的芯片122电性测试的测试效率会越好。因此，水气和/或水珠为关键的因素，其可以避免测试头160遭受水损且提升芯片122电性测试的连续操作时间。
44.在操作630之后为操作640。在操作640中，中断芯片122电性测试。详细来说，若已经到达上述的连续操作时间，电性测试被中断。接着进行操作650，判断是否完成所有的芯片122电性测试。若判断为“是”，表示已经完成所有的芯片122电性测试，则进行操作660，其结束芯片122电性测试。若判断为「否」，表示尚未完成所有的芯片122电性测试，则重新进行操作620，其提供进行芯片122电性测试的环境。
45.在操作660之后为操作670。操作670为电性测试后操作，操作670包含操作672和操作674。在操作672中，将放置有芯片122的承载盘120经由测试分类机100的开口105，从测试腔室101的内部运送至测试腔室101的外部。在操作674中，将芯片122从承载盘120上取出。
46.在本揭示内容的实施例中，利用设置有空气帘180的测试分类机100进行芯片122的电性测试。执行如图6中的各个操作，在第一次操作620期间，将环境温度降低至约-10℃和约-40℃之间的温度范围。然后进行操作630，观察到电性测试的连续操作时间约为96小时。
47.在一比较例中，利用没有设置空气帘180的测试分类机进行芯片122的电性测试。执行如图6中的各个操作，在第一次操作620期间，将环境温度降低至约-10℃和约-40℃之间的温度范围。然后进行操作630，观察到电性测试的连续操作时间约为20小时。换句话说，在连续操作大约20小时后，会发生测试腔室101内水气和/或水珠累积至测试腔室101内的
测试头160上，使得测试头160遭受水损。在此比较的实施例中，连续操作大约20小时后须再次进行操作620。在第二次操作620期间，先执行回温操作和再执行降温操作。在回温操作期间，升高环境温度，使水气和/或水珠蒸发并排除至测试腔室101之外。此回温操作花费约4小时。在降温操作期间，将环境温度降低至约-10℃和约-40℃之间的温度范围。之后再进行操作630。若第二次连续操作大约20小时后还没测试完承载盘120上所有的芯片122，须重新回到操作620。直到完成所有的芯片122电性测试。
48.实施例与比较例相比，本揭示内容的实施例大幅提升了测试分类机100的连续操作时间，同时也减少了需要再次执行操作620的次数。因此，可以提高测试分类机100的使用效率以及芯片122电性测试的测试效率。
49.综上所述，本揭示内容提供的测试分类机具有空气帘，空气帘吹出干空气以避免测试腔室外部的水气进入到测试腔室内部，因此，与比较例的连续操作时间相比，实施例的连续操作时间高出许多，从而提升测试分类机的使用效率以及芯片电性测试的测试效率。
50.虽然本揭示内容已以实施方式揭示如上，然其并非用以限定本揭示内容，任何本领域技术人员，于不脱离本揭示内容的精神和范围内，当可作各种的变动与润饰，因此本揭示内容的保护范围当视权利要求书及其均等方案所界定者为准。
51.【符号说明】
52.100:测试分类机
53.101:测试腔室
54.102:测试部
55.103:侧壁
56.105:开口
57.110:鼓风机
58.112:冷媒管
59.114:模型版
60.114a:突出部分
61.120:承载盘
62.120s:顶表面
63.122:承载盘
64.124:订制盘
65.130:插座
66.140:高保真测试器接入治具hifix
67.150:测试治具
68.152:连接器
69.154:连接板
70.156:连接线
71.160:测试头
72.170:测试器
73.180:空气帘
74.180s:底表面
75.182:固定件
76.184:气阀
77.186:固定柱
78.188:孔洞
79.190:干空气源
80.140:高保真测试器接入治具(hifix)
81.600:流程
82.610,612,614,616,620,630,640,650,660,670,672,674:操作
83.d:距离
84.d:直径
85.f:气流
86.h:高度
87.l:长度
88.w:宽度
89.x,y,z:方向。