一种半导体芯片的测试方法、装置及系统

摘要

本发明涉及半导体器件测试领域，具体涉及一种半导体芯片的测试方法、装置及系统，包括支撑组件、调整组件和接触组件，支撑组件包括底座、支撑架和定位器，通过定位器可以将需要测试的芯片进行定位；调整组件包括升降器和水平调节器，通过升降器可以升降调节接触组件靠近或者远离芯片，水平调节器可以控制接触组件在水平面内移动以改变需要测试的位置，接触组件包括支杆、第一转动块、第二转动块和两个探针，第一转动块和第二转动块可以相对支杆转动，两个探针可以分别跟随第一转动块和第二转动块移动，可以方便地对不同位置的测点进行接触以进行测试，提高装置的使用范围，便于测量各种尺寸，各种测点位置的芯片。

权利要求

1.一种半导体芯片的测试装置，其特征在于，

包括支撑组件、调整组件和接触组件，所述支撑组件包括底座、支撑架和定位器，所述支撑架与所述底座固定连接，并位于所述底座的一侧，所述定位器设置在所述支撑架的一侧；所述调整组件包括升降器和水平调节器，所述升降器滑动设置在所述支撑架上，所述水平调节器设置在所述升降器上，所述接触组件包括支杆、第一转动块、第二转动块和两个探针，所述支杆与所述水平调节器连接，所述第一转动块和所述第二转动块分别与所述支杆转动连接，所述第一转动块靠近所述第二转动块，两个所述探针分别设置在所述第一转动块和所述第二转动块上，所述第一转动块包括第一转动电机和第一块体，所述第一块体与所述支杆转动连接，并位于所述支杆的一侧，所述第一转动电机的输出端与所述第一块体固定连接；所述第二转动块包括第二转动电机和第二块体，所述第二块体与所述支杆转动连接，并位于所述第一块体的一侧；所述第一转动块还包括连接块，所述第二块体具有连接槽，所述连接块与所述第一块体滑动连接，并靠近所述连接槽；所述第二转动块还包括卡块和卡紧弹簧，所述卡块与所述第二块体滑动连接，所述卡紧弹簧位于所述卡块与所述第二块体之间。

2.如权利要求1所述的一种半导体芯片的测试装置，其特征在于，

所述定位器包括支撑板、夹板和放置座，所述支撑板设置在所述支撑架的一侧，所述夹板滑动设置在所述支撑板的一侧，所述放置座设置在所述支撑板和所述夹板之间，芯片放置在所述放置座上。

3.如权利要求1所述的一种半导体芯片的测试装置，其特征在于，

所述升降器包括升降气缸和升降块，所述升降块与所述支撑架滑动连接，并位于所述支撑架的一侧，所述升降气缸的伸缩杆与所述升降块固定连接，所述水平调节器设置在所述升降块上。

4.如权利要求3所述的一种半导体芯片的测试装置，其特征在于，

所述升降器还包括缓冲弹簧，所述缓冲弹簧设置在所述升降块和所述升降气缸之间。

5.如权利要求1所述的一种半导体芯片的测试装置，其特征在于，

所述探针包括滑动块、支撑套、滑动套和针体，所述滑动块与所述第一块体滑动连接，并位于所述第一块体的一侧，所述支撑套与所述滑动块转动连接，并位于所述滑动块的一侧，所述滑动套与所述支撑套滑动连接，并位于所述支撑套内，所述针体与所述滑动套固定连接，并穿过所述支撑套。

6.如权利要求5所述的一种半导体芯片的测试装置，其特征在于，

所述滑动块包括块体和锁杆，所述锁杆与所述块体螺纹连接，并靠近所述第一块体。

7.一种半导体芯片的测试系统，包括如权利要求1‑6任意一项所述的半导体芯片的测试装置，其特征在于，还包括测试机台，所述测试机台与所述探针连接，所述测试机台用于发送测试信号。

8.一种半导体芯片的测试方法，应用于如权利要求7所述的半导体芯片的测试系统，其特征在于，包括：将芯片放置到支撑架上；

基于芯片的测试触点位置调整第一转动块和第二转动块的位置，使得两个针体分别对准触点；

获取测试机台发送的操作指令；

根据所述操作指令触发所述芯片内部的测试激励产生模块产生测试信号；

根据所述测试信号进行相应的测试，并得到测试结果；

将所述测试结果发送至所述测试机台。

说明书

一种半导体芯片的测试方法、装置及系统

技术领域

[0001] 本发明涉及半导体器件测试领域，尤其涉及一种半导体芯片的测试方法、装置及系统。

背景技术

[0002] 随着光通信行业的快速发展，半导体芯片作为核心元器件扮演着极其重要的角色，从数据中心，移动宽带，互联网，国防军工等，光器件的应用无所不在，为了满足人们的不同应用需求，适应不同的工作环境，半导体芯片的性能可靠性直接影响着信号传输的质量，稳定性跟时限性，如何更为有效的筛选测试出高性能的可靠性更高的半导体芯片已成为不可或缺的一项工作。

[0003] 现有技术CN110118920A涉及一种用于半导体芯片性能测试的装置,包括底板、调节组件、探针组件和载盘，调节组件和载盘分别设置在底板上的左右两侧，调节组件包括快速调节架、微调调节架、机械臂和角度轴，探针组件包括限位套筒、调节套筒和钨丝探针，限位套筒与角度轴可拆式连接，限位套筒上设有盲孔，调节套筒套装在钨丝探针上，调节套筒插入盲孔内，钨丝探针贯穿限位套筒，钨丝探针的针头位于限位套筒的下方，该用于半导体芯片性能测试的装置中，采用软钨丝作为探针，可进行大量次重复性测试，保护芯片的金属层；可以随意控制两根钨丝探针伸出的长度、间距，可实现最小50um级芯片PAD测试；实现快速测试功能，操作简单，装置成本低，作业效率高。

[0004] 但是采用上述结构，不方便对测试点不在同一水平线上的芯片进行测试，降低了装置的适用范围。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种半导体芯片的测试方法、装置及系统，旨在可以方便地接触芯片各个位置的测点，从而可以提高装置的使用范围，便于测量各种尺寸，各种测点位置的芯片。

[0006] 为实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种半导体芯片的测试装置，包括支撑组件、调整组件和接触组件，所述支撑组件包括底座、支撑架和定位器，所述支撑架与所述底座固定连接，并位于所述底座的一侧，所述定位器设置在所述支撑架的一侧；所述调整组件包括升降器和水平调节器，所述升降器滑动设置在所述支撑架上，所述水平调节器设置在所述升降器上，所述接触组件包括支杆、第一转动块、第二转动块和两个探针，所述支杆与所述水平调节器连接，所述第一转动块和所述第二转动块分别与所述支杆转动连接，所述第一转动块靠近所述第二转动块，两个所述探针分别设置在所述第一转动块和所述第二转动块上。

[0007] 其中，所述定位器包括支撑板、夹板和放置座，所述支撑板设置在所述支撑架的一侧，所述夹板滑动设置在所述支撑板的一侧，所述放置座设置在所述支撑板和所述夹板之间，芯片放置在所述放置座上。

[0008] 其中，所述升降器包括升降气缸和升降块，所述升降块与所述支撑架滑动连接，并位于所述支撑架的一侧，所述升降气缸的伸缩杆与所述升降块固定连接，所述水平调节器设置在所述升降块上。

[0009] 其中，所述升降器还包括缓冲弹簧，所述缓冲弹簧设置在所述升降块和所述升降气缸之间。

[0010] 其中，所述第一转动块包括第一转动电机和第一块体，所述第一块体与所述支杆转动连接，并位于所述支杆的一侧，所述第一转动电机的输出端与所述第一块体固定连接；所述第二转动块包括第二转动电机和第二块体，所述第二块体与所述支杆转动连接，并位于所述第一块体的一侧。

[0011] 其中，所述探针包括滑动块、支撑套、滑动套和针体，所述滑动块与所述第一块体滑动连接，并位于所述第一块体的一侧，所述支撑套与所述滑动块转动连接，并位于所述滑动块的一侧，所述滑动套与所述支撑套滑动连接，并位于所述支撑套内，所述针体与所述滑动套固定连接，并穿过所述支撑套。

[0012] 其中，所述滑动块包括块体和锁杆，所述锁杆与所述块体螺纹连接，并靠近所述第一块体。

[0013] 第二方面，本发明还提供一种半导体芯片的测试系统，包括半导体芯片的测试装置和测试机台，所述测试机台与所述探针连接，所述测试机台用于发送测试信号。

[0014] 第三方面，本发明还提供一种半导体芯片的测试方法，包括：将芯片放置到支撑架上；

[0015] 基于芯片的测试触点位置调整第一转动块和第二转动块的位置，使得两个针体分别对准触点；

[0016] 获取测试机台发送的操作指令；

[0017] 根据所述操作指令触发所述芯片内部的测试激励产生模块产生测试信号；

[0018] 根据所述测试信号进行相应的测试，并得到测试结果；

[0019] 将所述测试结果发送至所述测试机台。

[0020] 本发明的一种半导体芯片的测试方法、装置及系统，所述支撑组件包括底座、支撑架和定位器，所述支撑架与所述底座固定连接，并位于所述底座的一侧，通过所述支撑架和所述底座对其他结构进行支撑，所述定位器设置在所述支撑架的一侧，通过所述定位器可以将需要测试的芯片进行定位；所述调整组件包括升降器和水平调节器，所述升降器滑动设置在所述支撑架上，通过所述升降器可以升降调节所述接触组件靠近或者远离芯片，所述水平调节器设置在所述升降器上，所述水平调节器可以控制所述接触组件在水平面内移动以改变需要测试的位置，所述接触组件包括支杆、第一转动块、第二转动块和两个探针，所述支杆与所述水平调节器连接，所述第一转动块和所述第二转动块分别与所述支杆转动连接，使得所述第一转动块和所述第二转动块可以相对所述支杆转动，所述第一转动块靠近所述第二转动块，两个所述探针分别设置在所述第一转动块和所述第二转动块上，两个所述探针可以分别跟随所述第一转动块和所述第二转动块移动，从而可以方便地对不同位置的测点进行接触以进行测试。使用时将芯片通过所述定位器固定，然后移动所述升降器和所述水平调节器到合适位置，使得所述探针可以和芯片靠近，然后转动所述第一转动块和所述第二转动块以调整所述探针的角度，从而可以方便地接触芯片各个位置的测点，从而可以提高装置的使用范围，便于测量各种尺寸，各种测点位置的芯片。

附图说明

[0021] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0022] 图1是本发明的一种半导体芯片的测试装置的结构图。

[0023] 图2是本发明的一种半导体芯片的测试装置的左侧结构图。

[0024] 图3是本发明的一种半导体芯片的测试装置的右侧结构图。

[0025] 图4是图1细节A的局部放大图。

[0026] 图5是本发明的一种半导体芯片的测试装置横向剖面示意图。

[0027] 图6是图5细节B的局部放大图。

[0028] 图7是本发明的一种半导体芯片的测试系统的结构图。

[0029] 图8是本发明的一种半导体芯片的测试方法的流程图。

[0030] 图9是本发明的测试芯片的测试电路图。

[0031] 1‑支撑组件、2‑调整组件、3‑接触组件、4‑测试机台、11‑底座、12‑支撑架、13‑定位器、14‑限位块、21‑升降器、22‑水平调节器、31‑支杆、32‑第一转动块、33‑第二转动块、34‑探针、131‑支撑板、132‑夹板、133‑放置座、211‑升降气缸、212‑升降块、213‑缓冲弹簧、321‑第一转动电机、322‑第一块体、323‑连接块、331‑第二转动电机、332‑第二块体、333‑卡块、334‑卡紧弹簧、341‑滑动块、342‑支撑套、343‑滑动套、344‑针体、3321‑连接槽、3411‑滑动块本体、3412‑锁杆。

具体实施方式

[0032] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

[0033] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

[0034] 请参阅图1 图6，第一方面，本发明提供一种半导体芯片的测试装置：~

[0035] 包括支撑组件1、调整组件2和接触组件3，所述支撑组件1包括底座11、支撑架12和定位器13，所述支撑架12与所述底座11固定连接，并位于所述底座11的一侧，所述定位器13设置在所述支撑架12的一侧；所述调整组件2包括升降器21和水平调节器22，所述升降器21滑动设置在所述支撑架12上，所述水平调节器22设置在所述升降器21上，所述接触组件3包括支杆31、第一转动块32、第二转动块33和两个探针34，所述支杆31与所述水平调节器22连接，所述第一转动块32和所述第二转动块33分别与所述支杆31转动连接，所述第一转动块32靠近所述第二转动块33，两个所述探针34分别设置在所述第一转动块32和所述第二转动块33上。

[0036] 在本实施方式中，所述支撑组件1包括底座11、支撑架12和定位器13，所述支撑架12与所述底座11固定连接，并位于所述底座11的一侧，通过所述支撑架12和所述底座11对其他结构进行支撑，所述定位器13设置在所述支撑架12的一侧，通过所述定位器13可以将需要测试的芯片进行定位；所述调整组件2包括升降器21和水平调节器22，所述升降器21滑动设置在所述支撑架12上，通过所述升降器21可以升降调节所述接触组件3靠近或者远离芯片，所述水平调节器22设置在所述升降器21上，所述水平调节器22可以控制所述接触组件3在水平面内移动以改变需要测试的位置，所述接触组件3包括支杆31、第一转动块32、第二转动块33和两个探针34，所述支杆31与所述水平调节器22连接，所述第一转动块32和所述第二转动块33分别与所述支杆31转动连接，使得所述第一转动块32和所述第二转动块33可以相对所述支杆31转动，所述第一转动块32靠近所述第二转动块33，两个所述探针34分别设置在所述第一转动块32和所述第二转动块33上，两个所述探针34可以分别跟随所述第一转动块32和所述第二转动块33移动，从而可以方便地对不同位置的测点进行接触以进行测试。使用时将芯片通过所述定位器13固定，然后移动所述升降器21和所述水平调节器22到合适位置，使得所述探针34可以和芯片靠近，然后转动所述第一转动块32和所述第二转动块33以调整所述探针34的角度，从而可以方便地接触芯片各个位置的测点，从而可以提高装置的使用范围，便于测量各种尺寸，各种测点位置的芯片。

[0037] 进一步的，所述定位器13包括支撑板131、夹板132和放置座133，所述支撑板131设置在所述支撑架12的一侧，所述夹板132滑动设置在所述支撑板131的一侧，所述放置座133设置在所述支撑板131和所述夹板132之间，芯片放置在所述放置座133上。

[0038] 在本实施方式中，在所述放置座133上放置并定位芯片，然后滑动所述夹板132靠近所述支撑板131以对放置座133进行夹紧，从而可以方便地对芯片的位置进行固定。

[0039] 进一步的，所述升降器21包括升降气缸211和升降块212，所述升降块212与所述支撑架12滑动连接，并位于所述支撑架12的一侧，所述升降气缸211的伸缩杆与所述升降块212固定连接，所述水平调节器22设置在所述升降块212上；所述升降器21还包括缓冲弹簧
213，所述缓冲弹簧213设置在所述升降块212和所述升降气缸211之间。所述支撑组件1还包括限位块14，所述限位块14位于所述升降块212远离所述升降气缸211的一侧。

[0040] 在本实施方式中，通过所述升降气缸211可以方便地带动所述升降块212上下移动，具体为在测试时断开所述升降气缸211，所述升降块212在重力作用下下移，使得探针34和芯片接触，通过所述缓冲弹簧213可以减小所述升降块212下移的速度，避免探针34对芯片造成冲击以对芯片进行保护。另外在所述升降块212的一侧还设置有限位块14，通过所述限位块14可以对所述升降块212下降的位置进行限制。

[0041] 进一步的，所述第一转动块32包括第一转动电机321和第一块体322，所述第一块体322与所述支杆31转动连接，并位于所述支杆31的一侧，所述第一转动电机321的输出端与所述第一块体322固定连接；所述第二转动块33包括第二转动电机331和第二块体332，所述第二块体332与所述支杆31转动连接，并位于所述第一块体322的一侧；所述第一转动块32还包括连接块323，所述第二块体332具有连接槽3321，所述连接块323与所述第一块体
322滑动连接，并靠近所述连接槽3321；所述第二转动块33还包括卡块333和卡紧弹簧334，所述卡块333与所述第二块体332滑动连接，所述卡紧弹簧334位于所述卡块与所述第二块体332之间。

[0042] 在本实施方式中，通过所述第一转动电机321和所述第二转动电机331可以分别带动所述第一块体322和所述第二块体332移动，使得位置调整更加精确方便，为了进一步提高工作效率，在芯片上的测点和所述第一块体322与所述第二块体332的连线水平时，可以滑动所述连接块323进入所述连接槽3321中，使得所述第一块体322可以和所述第二块体332联动，从而减小调整操作步骤以提高工作效率，通过所述卡块333和所述卡紧弹簧334配合可以方便地对所述连接块323进行锁定，避免在工作过程中脱离。

[0043] 进一步的，所述探针34包括滑动块341、支撑套342、滑动套343和针体344，所述滑动块341与所述第一块体322滑动连接，并位于所述第一块体322的一侧，所述支撑套342与所述滑动块341转动连接，并位于所述滑动块341的一侧，所述滑动套343与所述支撑套342滑动连接，并位于所述支撑套342内，所述针体344与所述滑动套343固定连接，并穿过所述支撑套342。

[0044] 在本实施方式中，所述针体344和所述滑动 套343固定，使得可以在所述支撑套342内滑动，从而可以在重力作用下保持和芯片的接触，当压力超过重力沿压力方向的分力时，所述滑动套343就会在所述支撑套342中滑动以调整所述针体344的位置，从而避免压力过大对芯片造成损坏，由于针体344的压力与重力和针体344的倾斜角度有关，因此设置所述滑动块341可以相对所述第一块体322滑动，所述支撑套342可以相对所述滑动块341转动以调整针体344的角度，使得压力可以保持在指定的范围之内。

[0045] 进一步的，所述滑动块341包括滑动块本体3411和锁杆3412，所述锁杆3412与所述滑动块本体3411螺纹连接，并靠近所述第一滑动块本体3411。

[0046] 在本实施方式中，在所述滑动块本体3411调整到位后，可以通过转动所述锁杆3412对位置进行固定。

[0047] 第二方面，请参阅图7，本发明还提供一种半导体芯片的测试系统，包括：

[0048] 测试机台4和半导体芯片的测试装置，所述测试机台4与所述探针34连接。

[0049] 在本实施方式中，通过所述测试机台4可以通过所述探针34发送测试信号到所述芯片中，然后通过芯片电路处理后，可以通过另一探针34返回所述测试机台4，从而可以方便地对芯片进行测试。

[0050] 第三方面，请参阅图8，本发明还提供一种半导体芯片的测试方法，包括：

[0051] S101将芯片放置到支撑架12上；

[0052] S102基于芯片的测试触点位置调整第一转动块32和第二转动块33的位置，使得两个针体344分别对准触点；

[0053] S103获取测试机台4发送的操作指令；

[0054] S104根据所述操作指令触发所述芯片内部的测试激励产生模块产生测试信号；

[0055] 其中本测试方法用到的芯片只占用一条测试专用管脚，可以给芯片配置最多65535种测试模式，具体结构如图9所示。

[0056] S105根据所述测试信号进行相应的测试，并得到测试结果；

[0057] S106将所述测试结果发送至所述测试机台4。

[0058] 以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。