一种测试双面芯片光电性能的方法及组件转让专利
申请号 : CN200810018408.6
文献号 : CN101241039B
文献日 : 2010-04-14
发明人 : 黄寓洋 , 杨晨 , 刘楠 , 张耀辉
申请人 : 苏州纳米技术与纳米仿生研究所
摘要 :
本发明公开了一种测试双面芯片光电性能的组件，包括一待测双面芯片，待测双面芯片的一面设有受光位置，另一面布有引脚，该组件还包括一玻璃基板和一印刷电路板，所述印刷电路板上设有通孔，所述待测双面芯片的受光面与玻璃基板固定连接，玻璃基板与印刷电路板固定连接，使待测双面芯片的受光位置位于所述通孔处；所述玻璃基板上设有过渡电路，所述印刷电路板上设有引出电路，各引出电路上分别设有测试电极；所述待测双面芯片的各电极分别与对应过渡电路经金线连接，各过渡电路分别与对应引出电路经金线连接。还公开了利用该组件测试双面芯片光电性能的方法，该组件不仅实现了双面芯片的光电性能测试，还保证了测试的准确性和可重复性。
权利要求 :
1.一种测试双面芯片光电性能的方法，其特征在于：
(1)构建一测试组件，所述测试组件包括一设置有与待测双面芯片的电极对应的引出电路的印刷电路板，印刷电路板对应待测双面芯片的受光位置开孔，通过金线连接使待测双面芯片的各个电极与印刷电路板上的对应引出电路电连接，在各引出电路端部设置测试电极；
(2)将上述测试组件放置在测试架上，测试光经印刷电路板上的孔照射在待测双面芯片的受光位置；调节各探针使之与印刷电路板上的各测试电极电连接；
(3)由外接测试电路发出测试电信号，实现待测双面芯片的光电性能的测试。
2.根据权利要求1所述的测试双面芯片光电性能的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，在构建测试组件时，待测双面芯片经一玻璃基片连接至印刷电路板的开孔位置，在玻璃基片上设置过渡电路，通过金线打线使各过渡电路两端分别连接待测双面芯片的电极和印刷电路板上的引出电极，从而实现所述待测双面芯片的电极与印刷电路板上的对应电极的电连接。
3.一种测试双面芯片光电性能的组件，包括一待测双面芯片，待测双面芯片的一面设有受光位置，另一面布有引脚，其特征在于：该组件还包括一玻璃基板和一印刷电路板，所述印刷电路板上设有通孔，所述待测双面芯片的受光面与玻璃基板固定连接，玻璃基板与印刷电路板固定连接，使待测双面芯片的受光位置位于所述通孔处；所述玻璃基板上设有过渡电路，所述印刷电路板上设有引出电路，各引出电路上分别设有测试电极；所述待测双面芯片的各电极分别与对应过渡电路经金线连接，各过渡电路分别与对应引出电路经金线连接。
4.根据权利要求3所述测试双面芯片光电性能的组件，其特征在于：以对应待测双面芯片受光面的一侧为正面，另一侧为背面，则所述印刷电路板的引出电路连通所述正面与背面，所述测试电极设置在正面。
5.根据权利要求3所述测试双面芯片光电性能的组件，其特征在于：所述待测双面芯片与玻璃基板间经透光的环氧树脂粘合连接；所述玻璃基板与印刷电路板间经环氧树脂粘合连接。
6.根据权利要求3所述测试双面芯片光电性能的组件，其特征在于：所述印刷电路板上固定连接有支架。
说明书 :
技术领域
本发明涉及芯片微区光学测试领域，具体涉及一种测试双面芯片光电性能的装置及方法。
背景技术
在半导体领域中，需要对制造的光学器件进行光电性能测试。通常，测试装置采用探针台结构，包括定位电机、测试机、探针、光源和支架部分，光源和探针都设置在待测器件的正面，光源照射在待测器件上，探针针对器件的引出电极扎针，来实现对器件光电性能的测量。在测试单面芯片的时候，通常包括以下步骤：
(1)将待测芯片置于支架上，使待测芯片正面的光接收窗口或光电感应区等对准光源的入射方向；通过驱动探针台的定位电机，调节探针与芯片的位置，使探针与待测芯片的电极引脚接触(即扎针)；
(2)测试机从探针台获得反馈信号后，发出开始测试的信号，开始光电性能(如光电流)的测试过程。
但是在测试双面芯片的光学性能时，上述测试方法存在较大的局限性。
因为对于双面器件，需要从一面引入光，从另一面扎针引电极，普通的探测装置中光源部分和探针是设置在同一面的，所以无法实现这个功能；另外，如果采用探针直接对芯片扎针，则存在以下缺点：
(1)用探针直接在器件上扎针，若电极太小，容易扎不准确；
(2)对于同一个器件，由于每次扎针的方位和扎针力量的大小有不同，还会带来准确性和可重复性的问题；
(3)直接扎针会破坏芯片的电极，对芯片造成损害。
因此，如何实现对两面器件的背面外引电极，并且保证准确和可重复性，是本领域的一个难点。
(1)将待测芯片置于支架上，使待测芯片正面的光接收窗口或光电感应区等对准光源的入射方向；通过驱动探针台的定位电机，调节探针与芯片的位置，使探针与待测芯片的电极引脚接触(即扎针)；
(2)测试机从探针台获得反馈信号后，发出开始测试的信号，开始光电性能(如光电流)的测试过程。
但是在测试双面芯片的光学性能时，上述测试方法存在较大的局限性。
因为对于双面器件，需要从一面引入光，从另一面扎针引电极，普通的探测装置中光源部分和探针是设置在同一面的，所以无法实现这个功能；另外，如果采用探针直接对芯片扎针，则存在以下缺点：
(1)用探针直接在器件上扎针，若电极太小，容易扎不准确；
(2)对于同一个器件，由于每次扎针的方位和扎针力量的大小有不同，还会带来准确性和可重复性的问题；
(3)直接扎针会破坏芯片的电极，对芯片造成损害。
因此，如何实现对两面器件的背面外引电极，并且保证准确和可重复性，是本领域的一个难点。
发明内容
本发明目的是提供一种测试双面芯片光电性能的方法以及装置，克服现有技术中的缺点，实现双面芯片的性能测试，并保证测试的准确性和可重复性。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种测试双面芯片光电性能的方法，包括以下步骤：
(1)构建一测试组件，所述测试组件包括一设置有与待测双面芯片的电极对应的引出电路的印刷电路板，印刷电路板对应待测双面芯片的受光位置开孔，通过金线连接使待测双面芯片的各个电极与印刷电路板上的对应引出电路电连接，在各引出电路端部设置测试电极；
(2)将上述测试组件放置在测试架上，测试光经印刷电路板上的孔照射在待测双面芯片的受光位置；调节各探针使之与印刷电路板上的各测试电极电连接；
(3)由外接测试电路发出测试电信号，实现待测双面芯片的光电性能的测试。
上文中，将待测双面芯片连接至印刷电路板上，一方面，在印刷电路板上开孔，使测试光可以照射到芯片上，另一方面，通过金线连接，芯片上的电极被连接至印刷电路板上的较大的测试电极上，从而便于实现探针与测试电极的连接，不会损坏待测芯片。
进一步的技术方案，所述步骤(1)中，在构建测试组件时，待测双面芯片经一玻璃基片连接至印刷电路板的开孔位置，在玻璃基片上设置过渡电路，通过金线打线使各过渡电路两端分别连接待测双面芯片的电极和印刷电路板上的引出电极，从而实现所述待测双面芯片的电极与印刷电路板上的对应电极的电连接。设置玻璃基片，既可以对待测芯片的表面受光位起到保护作用，又可以使印刷电路板上的通孔面积加大，保证双面芯片受光位置的正常照射，避免印刷电路板对测试结果产生影响。
实现上述测试方法的一种测试双面芯片光电性能的组件，包括一待测双面芯片，待测双面芯片的一面设有受光位置，另一面布有引脚，该组件还包括一玻璃基板和一印刷电路板，所述印刷电路板上设有通孔，所述待测双面芯片的受光面与玻璃基板固定连接，玻璃基板与印刷电路板固定连接，使待测双面芯片的受光位置位于所述通孔处；所述玻璃基板上设有过渡电路，所述印刷电路板上设有引出电路，各引出电路上分别设有测试电极；所述待测双面芯片的各电极分别与对应过渡电路经金线连接，各过渡电路分别与对应引出电路经金线连接。
上述技术方案中，以对应待测双面芯片受光面的一侧为正面，另一侧为背面，则所述印刷电路板的引出电路连通所述正面与背面，所述测试电极设置在正面。这种结构使得受光面和测试电极位于同一侧，便于采用现有结构的探针台实现测试。
上述技术方案中，所述待测双面芯片与玻璃基板间经透光的环氧树脂粘合连接；所述玻璃基板与印刷电路板间经环氧树脂粘合连接。
上述技术方案中，所述印刷电路板上固定连接有支架。
上述技术方案中，玻璃基板自身可以透光、印刷电路板上设有通孔，将粘有待测芯片的玻璃基板粘结到印刷电路板上时，使待测双面芯片的受光位置位于所述通孔处，从而保证测试光可以照射到待测芯片的光电感应区上；同时，将待测双面芯片背面的引脚、玻璃基板上沉积的过渡电路以及设有通孔的PCB电路板的引出电路通过金线电学连接，并在各引出电路上分别设有测试电极，可以使用位于待测芯片正面上方的探针与测试电极接触，从而实现了对双面芯片的测试。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
本发明由于采用了玻璃基板、设有通孔的印刷电路板，使光能照射在待测芯片正面的光电感应区上；将双面芯片背面的电极引到正面，同时把芯片上很小的电极(电极直径＜100um)引出到大的测试电极(电极直径＞1mm)上，不仅实现对双面芯片的测试，同时还保护了待测芯片的电极，保证测试的重复性和准确性。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种测试双面芯片光电性能的方法，包括以下步骤：
(1)构建一测试组件，所述测试组件包括一设置有与待测双面芯片的电极对应的引出电路的印刷电路板，印刷电路板对应待测双面芯片的受光位置开孔，通过金线连接使待测双面芯片的各个电极与印刷电路板上的对应引出电路电连接，在各引出电路端部设置测试电极；
(2)将上述测试组件放置在测试架上，测试光经印刷电路板上的孔照射在待测双面芯片的受光位置；调节各探针使之与印刷电路板上的各测试电极电连接；
(3)由外接测试电路发出测试电信号，实现待测双面芯片的光电性能的测试。
上文中，将待测双面芯片连接至印刷电路板上，一方面，在印刷电路板上开孔，使测试光可以照射到芯片上，另一方面，通过金线连接，芯片上的电极被连接至印刷电路板上的较大的测试电极上，从而便于实现探针与测试电极的连接，不会损坏待测芯片。
进一步的技术方案，所述步骤(1)中，在构建测试组件时，待测双面芯片经一玻璃基片连接至印刷电路板的开孔位置，在玻璃基片上设置过渡电路，通过金线打线使各过渡电路两端分别连接待测双面芯片的电极和印刷电路板上的引出电极，从而实现所述待测双面芯片的电极与印刷电路板上的对应电极的电连接。设置玻璃基片，既可以对待测芯片的表面受光位起到保护作用，又可以使印刷电路板上的通孔面积加大，保证双面芯片受光位置的正常照射，避免印刷电路板对测试结果产生影响。
实现上述测试方法的一种测试双面芯片光电性能的组件，包括一待测双面芯片，待测双面芯片的一面设有受光位置，另一面布有引脚，该组件还包括一玻璃基板和一印刷电路板，所述印刷电路板上设有通孔，所述待测双面芯片的受光面与玻璃基板固定连接，玻璃基板与印刷电路板固定连接，使待测双面芯片的受光位置位于所述通孔处；所述玻璃基板上设有过渡电路，所述印刷电路板上设有引出电路，各引出电路上分别设有测试电极；所述待测双面芯片的各电极分别与对应过渡电路经金线连接，各过渡电路分别与对应引出电路经金线连接。
上述技术方案中，以对应待测双面芯片受光面的一侧为正面，另一侧为背面，则所述印刷电路板的引出电路连通所述正面与背面，所述测试电极设置在正面。这种结构使得受光面和测试电极位于同一侧，便于采用现有结构的探针台实现测试。
上述技术方案中，所述待测双面芯片与玻璃基板间经透光的环氧树脂粘合连接；所述玻璃基板与印刷电路板间经环氧树脂粘合连接。
上述技术方案中，所述印刷电路板上固定连接有支架。
上述技术方案中，玻璃基板自身可以透光、印刷电路板上设有通孔，将粘有待测芯片的玻璃基板粘结到印刷电路板上时，使待测双面芯片的受光位置位于所述通孔处，从而保证测试光可以照射到待测芯片的光电感应区上；同时，将待测双面芯片背面的引脚、玻璃基板上沉积的过渡电路以及设有通孔的PCB电路板的引出电路通过金线电学连接，并在各引出电路上分别设有测试电极，可以使用位于待测芯片正面上方的探针与测试电极接触，从而实现了对双面芯片的测试。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
本发明由于采用了玻璃基板、设有通孔的印刷电路板，使光能照射在待测芯片正面的光电感应区上；将双面芯片背面的电极引到正面，同时把芯片上很小的电极(电极直径＜100um)引出到大的测试电极(电极直径＞1mm)上，不仅实现对双面芯片的测试，同时还保护了待测芯片的电极，保证测试的重复性和准确性。
附图说明
图1是实施例一中测试双面芯片光电性能的组件的示意图；
图2是实施例一中整个测试系统的示意图；
图3是实施例一中组件和支架的剖面示意图；
图4是实施例一种组件的装配示意图；
图5是实施例一中玻璃基片的放大示意图。
其中：1、待测双面芯片；2、玻璃基片；3、印刷电路板；4、探针；5、金线；6、测试电极。
图2是实施例一中整个测试系统的示意图；
图3是实施例一中组件和支架的剖面示意图；
图4是实施例一种组件的装配示意图；
图5是实施例一中玻璃基片的放大示意图。
其中：1、待测双面芯片；2、玻璃基片；3、印刷电路板；4、探针；5、金线；6、测试电极。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
实施例一，参见附图1～4所示：
一种测试双面芯片光电性能的方法，包括以下步骤：
(1)构建一测试组件，所述测试组件包括一设置有与待测双面芯片1的电极对应的引出电路的印刷电路板3，印刷电路板3对应待测双面芯片1的受光位置开孔，通过金线5连接使待测双面芯片1的各个电极与印刷电路板3上的对应引出电路电连接，在各引出电路端部设置测试电极6；
(2)将上述测试组件放置在测试架上，测试光经印刷电路板上的孔照射在待测双面芯片的受光位置；调节各探针4使之与印刷电路板上的各测试电极6电连接；
(3)由外接测试电路发出测试电信号，实现待测双面芯片的光电性能的测试。
上文中，待测双面芯片1经一玻璃基片2连接至印刷电路板3的开孔位置，在玻璃基片2上设置过渡电路，通过金线5打线使各过渡电路两端分别连接待测双面芯片的电极和印刷电路板上的引出电极，从而实现所述待测双面芯片的电极与印刷电路板上的对应电极的电连接。
本实施例的组件，包括一待测双面芯片1，待测双面芯片的一面设有受光位置，另一面布有引脚，该组件还包括一玻璃基板2和一印刷电路板3，所述印刷电路板3上设有通孔，所述待测双面芯片1的受光面与玻璃基板2固定连接，玻璃基板2与印刷电路板3固定连接，使待测双面芯片的受光位置位于所述通孔处；所述玻璃基板2上设有过渡电路，所述印刷电路板3上设有引出电路，各引出电路上分别设有测试电极6；所述待测双面芯片4的各电极分别与对应过渡电路经金线5连接，各过渡电路分别与对应引出电路经金线5连接。
上文中，以对应待测双面芯片1受光面的一侧为正面，另一侧为背面，则所述印刷电路板3的引出电路连通所述正面与背面，所述测试电极6设置在正面。这种结构使得受光面和测试电极位于同一侧，便于采用现有结构的探针台实现测试。所述待测双面芯片1与玻璃基板2间经透光的环氧树脂粘合连接；所述玻璃基板2与印刷电路板3间经环氧树脂粘合连接；所述印刷电路板3上固定连接有支架。
由于玻璃基板自身可以透光、印刷电路板上设有通孔，将粘有待测芯片的玻璃基板粘结到印刷电路板上时，使待测双面芯片的受光位置位于所述通孔处，从而保证测试光可以照射到待测芯片的光电感应区上；同时，将待测双面芯片背面的引脚、玻璃基板上沉积的过渡电路以及设有通孔的PCB电路板的引出电路通过金线电学连接，并在各引出电路上分别设有测试电极，可以使用位于待测芯片正面上方的探针与测试电极接触，从而实现了对双面芯片的测试。
实施例一，参见附图1～4所示：
一种测试双面芯片光电性能的方法，包括以下步骤：
(1)构建一测试组件，所述测试组件包括一设置有与待测双面芯片1的电极对应的引出电路的印刷电路板3，印刷电路板3对应待测双面芯片1的受光位置开孔，通过金线5连接使待测双面芯片1的各个电极与印刷电路板3上的对应引出电路电连接，在各引出电路端部设置测试电极6；
(2)将上述测试组件放置在测试架上，测试光经印刷电路板上的孔照射在待测双面芯片的受光位置；调节各探针4使之与印刷电路板上的各测试电极6电连接；
(3)由外接测试电路发出测试电信号，实现待测双面芯片的光电性能的测试。
上文中，待测双面芯片1经一玻璃基片2连接至印刷电路板3的开孔位置，在玻璃基片2上设置过渡电路，通过金线5打线使各过渡电路两端分别连接待测双面芯片的电极和印刷电路板上的引出电极，从而实现所述待测双面芯片的电极与印刷电路板上的对应电极的电连接。
本实施例的组件，包括一待测双面芯片1，待测双面芯片的一面设有受光位置，另一面布有引脚，该组件还包括一玻璃基板2和一印刷电路板3，所述印刷电路板3上设有通孔，所述待测双面芯片1的受光面与玻璃基板2固定连接，玻璃基板2与印刷电路板3固定连接，使待测双面芯片的受光位置位于所述通孔处；所述玻璃基板2上设有过渡电路，所述印刷电路板3上设有引出电路，各引出电路上分别设有测试电极6；所述待测双面芯片4的各电极分别与对应过渡电路经金线5连接，各过渡电路分别与对应引出电路经金线5连接。
上文中，以对应待测双面芯片1受光面的一侧为正面，另一侧为背面，则所述印刷电路板3的引出电路连通所述正面与背面，所述测试电极6设置在正面。这种结构使得受光面和测试电极位于同一侧，便于采用现有结构的探针台实现测试。所述待测双面芯片1与玻璃基板2间经透光的环氧树脂粘合连接；所述玻璃基板2与印刷电路板3间经环氧树脂粘合连接；所述印刷电路板3上固定连接有支架。
由于玻璃基板自身可以透光、印刷电路板上设有通孔，将粘有待测芯片的玻璃基板粘结到印刷电路板上时，使待测双面芯片的受光位置位于所述通孔处，从而保证测试光可以照射到待测芯片的光电感应区上；同时，将待测双面芯片背面的引脚、玻璃基板上沉积的过渡电路以及设有通孔的PCB电路板的引出电路通过金线电学连接，并在各引出电路上分别设有测试电极，可以使用位于待测芯片正面上方的探针与测试电极接触，从而实现了对双面芯片的测试。