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      4. 測試技術

        氣浮式卡盤移動技術

        氣浮式卡盤移動技術

        技術背景

        高效的晶圓測試,要求工程師們既能輕松快速的移動拉出樣品臺裝載晶圓,又能在X/Y方向對單個DIE進行精準定位測試。在摩爾定律驅動下,晶圓尺寸從6寸—8寸—12寸的路徑變化,因為晶圓直徑越大,同一圓片上能生產的集成電路就越多,這樣既可以降低成本,又能提高成品率和利用率。但此時在晶圓測試特別是手動測試時會產生一個不可避免的問題:從晶圓一個測試完的芯片移動到下一個待測芯片的距離就很可能越來越遠,移動頻率也很可能越來越高,而晶圓測試同時還具有精度高的特點,目前通常是幾十微米甚至幾微米。




        面臨挑戰

        傳統的滾珠/軸承式樣品臺僅能實現X/Y軸單向運動,而且移動速度較慢;普通的氣浮式樣品臺雖然能夠實現樣品臺全平面快速移動,卻不能實現X/Y軸單向精準移動定位,滿足生產實測需要。而3重氣控式樣品臺完美的結合并實現了以上兩種功能。

        目前的移動方式中,傳統的絲杠導軌XY平移臺制造精度高、成本高但是測試時樣品移動速度慢導致效率低,同步齒輪搭配同步帶的傳動結構又不能滿足半導體測試對微米級的定位精度要求,所以現在急需一種能輕松快速移動并牢固鎖定的位移裝置。

        技術概要

        技術名稱:一種晶圓測試位移裝置及晶圓測試機臺(Chuck Air bearing moveTM

        專利申請號:201910551099.7


        技術說明

        Chuck Air bearing moveTM

        氣控式移動平臺具備快速移動卡盤功能,滿足高效手動測試需要。通過對應的氣浮開關,提供3種快速移動方式:單手控制X/Y方向快速移動,雙手控制樣品臺全平面快速移動。

        提供一種能將晶圓輕松快速移動并牢固鎖定的晶圓測試位移裝置及晶圓測試機臺。通過底座一表面設置密封區域,密封區域與一相對設置的光滑平面形成密封腔,且設置能產生高壓與低壓氣體的發生裝置,裝置連通密封區域,在產生高壓氣體時,高壓氣體的浮力使樣品承載結構容易移動;在產生低壓氣體時,低壓氣體產生的真空吸力使樣品承載結構牢固固定,從而能將晶圓輕松快速移動并牢固鎖定。


        本發明提供一種晶圓測試位移裝置,用于將樣品承載結構移動到預設位置,包括底座、氣壓產生裝置,所述底座用于固定所述樣品承載結構,所述底座一表面具有密封區域,所述密封區域與一相對設置的光滑平面形成密封腔,所述氣壓產生裝置連通所述密封區域,所述氣壓產生裝置能產生高壓氣體與低壓氣體,在產生高壓氣體時,所述高壓氣體的浮力使樣品承載結構容易移動;在產生低壓氣體時,所述低壓氣體產生的真空吸力使樣品承載結構牢固固定。

        進一步地,所述密封區域設于靠近所述樣品承載結構的表面,所述光滑平面設于所述樣品承載結構靠近所述底座的表面,在產生高壓氣體時,所述高壓氣體的浮力抵消樣品承載結構的部分重力使樣品承載結構容易移動;在產生低壓氣體時,所述低壓氣體產生的真空吸力使所述樣品承載結構吸附在所述底座上,使所述樣品承載結構牢固固定。

        進一步地,所述樣品承載結構包括平移結構、樣品載臺,所述樣品載臺設于所述平移結構上,所述平移結構設于所述底座上,所述光滑平面設于所述平移結構靠近所述底座的表面。

        進一步地,所述氣壓產生裝置包括氣管接頭、氣閥、控制結構、高壓源、低壓源,所述氣管接頭位于所述底座上,所述高壓源、低壓源分別連接所述氣閥,所述氣閥與所述氣管接頭相連通,所述氣管接頭與所述密封區域相連通,所述控制結構連接所述氣閥,用以控制所述氣閥選擇連通高壓源或低壓源,使所述氣壓產生裝置在產生高壓與低壓氣體之間切換。

        進一步地,所述底座上設有五個氣管接頭,其中一個氣管接頭連接所述密封區域,余下四個中,兩個分別與所述高壓源、低壓源相連通,另兩個與所述氣閥相連通,與高壓源、低壓源相連通的兩個分別連接與所述氣閥相連通的兩個,以實現所述高壓源、低壓源分別連接所述氣閥。

        進一步地,所述氣閥包括閥體、氣管彎頭,所述氣管彎頭螺接于所述閥體對應的螺孔中。

        進一步地,所述控制結構包括控制桿、復位彈簧、把手,所述控制桿套設于所述把手中可沿軸向相對運動,所述復位彈簧位于所述控制桿與把手之間,所述控制桿連接所述氣閥用以控制所述氣閥。

        進一步地,還包括固定件,所述氣閥固定于所述固定件中,所述固定件與底座相固定,所述把手固定于所述固定件。

        進一步地,所述密封區域包括腔體、密封槽、O形密封圈,所述密封槽環繞所述腔體四周,所述O形密封圈嵌設于所述密封槽中。

        本發明還提供一種晶圓測試機臺,包括晶圓測試位移裝置、樣品承載結構,所述晶圓測試位移裝置為如上所述的結構,所述樣品承載結構位于所述晶圓測試位移裝置上,用于承載待測試晶圓樣品。


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