專利名稱：半導(dǎo)體器件的雙側(cè)探測的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于測試接受測試的半導(dǎo)體器件的電性能的探頭。更具體地，探頭接觸接受探測的半導(dǎo)體器件的兩側(cè)，并接收電輸入和光輸入。該探頭對于測試發(fā)光二極管(LED)的特性尤其有效。
背景技術(shù)：
LED是在沿正方向電偏置時發(fā)出內(nèi)稟的單色光的半導(dǎo)體器件。該效應(yīng)是顏色和波長取決于所用的半導(dǎo)體材料的電致發(fā)光的一種形式。例如，砷化鋁鎵產(chǎn)生紅和紅外光，氮化鎵產(chǎn)生綠光，而硒化鋅產(chǎn)生藍(lán)光。
圖1說明現(xiàn)有技術(shù)已知的LED10(也稱作半導(dǎo)體器件10或器件10)。該LED10包括位于LED的相對的第一側(cè)16和第二側(cè)18上的第一導(dǎo)電接觸焊盤12和第二導(dǎo)電接觸焊盤14。當(dāng)直流電壓被強(qiáng)加在第一接觸焊盤12和第二接觸焊盤14之間并且沿正確的方向偏置，則LED10發(fā)光20。
參照圖2，典型地，通過對晶片22摻雜形成導(dǎo)電接觸焊盤和LED10的其它特征。必須測試LED的電特性和光特性。傳統(tǒng)上，這樣的測試在分割(singulation)LED10之前在晶片22級上進(jìn)行。
來自鄰近LED的干擾可能影響在晶片級測試期間獲取的電學(xué)數(shù)據(jù)和光學(xué)數(shù)據(jù)。如果在分割之后執(zhí)行測試，則可以獲得對LED特性的更精確的測量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一方面是用于測試接受測試的半導(dǎo)體器件的性能的探頭部件，包括支撐接受測試的至少一個半導(dǎo)體器件的介質(zhì)膜，以拉緊方式支撐介質(zhì)膜的支撐框架，用于接觸接受測試的半導(dǎo)體器件的第一側(cè)的第一探針，以及可在第一位置和第二位置之間移動的第二探頭，其中第二位置用于接觸接受測試的半導(dǎo)體器件的相對的第二側(cè)。
本發(fā)明的另一方面是用于測試接受測試的半導(dǎo)體器件的性能的探頭，包括支撐接受測試的至少一個半導(dǎo)體器件的介質(zhì)膜，以拉緊方式支撐介質(zhì)膜的支撐框架，安置用于電接觸接受測試的半導(dǎo)體器件的第一側(cè)的第一探針的第一框架，以及具有致動器以便在第一位置和第二位置之間移動第二探頭的第二框架，其中第二位置用于電接觸接受測試的半導(dǎo)體器件的相對的第二側(cè)。
本發(fā)明的一個或更多個實施方式的細(xì)節(jié)在附圖和下文的描述中闡明。本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將從說明書和附圖以及從權(quán)利要求書中可知。


為了示例說明本發(fā)明的目的，附圖示出了目前優(yōu)選的本發(fā)明的形式。然而，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于圖中所示的準(zhǔn)確配置和手段。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)已知的發(fā)光二極管的截面圖；圖2是包含多個發(fā)光二極管的晶片的平面圖；圖3是由介質(zhì)膜支撐的多個分割后的發(fā)光二極管的截面圖；圖4A是具有用于電接觸到接受測試的發(fā)光二極管的相對側(cè)面的頂部探針和底部探針的探頭的透視圖；圖4B是圖4A所說明的探頭位于第一位置處的放大部分截面圖；圖4B是圖4A所說明的探頭位于第二位置處的放大部分截面圖；圖5是探頭夾具的底部的透視圖；圖6是探頭夾具的透視圖；以及圖7是用于在探頭和外部電路之間傳輸電信號和光信號的方法的截面圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在附圖，其中相似的標(biāo)記數(shù)字表示相似的部件，具體地，參照圖3和4A，本發(fā)明的一方面是用于從一個或更多個半導(dǎo)體器件10的兩側(cè)收集數(shù)據(jù)的探頭。器件10由介質(zhì)膜24支撐，如70微米厚的聚合物膜，該介質(zhì)膜由支撐框架26以拉緊的方式支撐。在一個實施方式中，器件10是分割后的LED，這些LED彼此隔開并被固定在介質(zhì)膜24上。在接受測試時，對器件10進(jìn)行分析，使用第一探針28分析第一側(cè)16，使用第二探針30分析第二側(cè)18。采用該方法，器件10相對于第一探針28和第二探針30的位置不象采用傳統(tǒng)的固體晶片探測固體晶片那樣可預(yù)測。
采用照相機(jī)32例如線掃描照相機(jī)，掃描介質(zhì)膜24，采用軟件捕獲器件的位置使得能夠構(gòu)建晶片圖。替代地，照相機(jī)32距第一探針28偏離已知的距離。接受測試的器件在測試前通過照相機(jī)32的視場。采用軟件，確定接受測試的器件在照相機(jī)32的視場內(nèi)的準(zhǔn)確位置。然后，該數(shù)據(jù)被用于沿X軸和Y軸驅(qū)動探針控制器準(zhǔn)確的距離，將器件送到探針28和30下方。該掃描照相機(jī)可以是探測設(shè)備的一部分，或者可以是專用于掃描膜框架的設(shè)備。由照相機(jī)獲得的數(shù)據(jù)可以借助于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(典型地互連網(wǎng)協(xié)議(IP))傳送到其它的探測設(shè)備。
當(dāng)器件位于正確的位置時，第一探針28電接觸第一導(dǎo)電焊盤12。第二探針30可在第一位置P1和第二位置P2之間移動，第一位置P1遠(yuǎn)離器件10，第二位置P2形成與第二導(dǎo)電接觸焊盤的電接觸。當(dāng)?shù)诙结?0從第一位置P1移動到第二位置P2時，如圖4A中的箭頭所示，介質(zhì)膜24被刺穿，使得第二探針能夠形成電接觸，如圖4B和4C所示。
典型地，第二探針30由導(dǎo)電材料如銅合金形成，并且可以是工業(yè)中已知為彈簧接觸(pogo contact)的那種類型。第二探針30是直徑約0.2毫米的桿的形式。第二探針30終止于探針頂端33處，該探針頂端對于刺穿介質(zhì)膜24和電接觸接受測試的器件10是有效的。例如，探針頂端33可以具有減小的直徑尖端。
參照圖4A至6，第二探針30由包括致動器(未示出)的支架34支撐。第二支架34可以包括支撐在介質(zhì)膜24上的密封外殼(未示出)，如通過提供彈簧壓力的不銹鋼墊片36，以及一個致動器(未示出)以便在第一位置和第二位置之間移動第二探針。優(yōu)選的致動器是真空。進(jìn)口38使得在第二支架34內(nèi)可以抽吸真空。當(dāng)抽吸真空時，第二探針30移動到第二位置P2。真空對于將介質(zhì)膜24和接受測試的器件10固定在穩(wěn)定的位置處也是有效的。第一支架40放置第一探針28，并在形成與接受測試的半導(dǎo)體器件10的第一側(cè)16時機(jī)械固定第一探針。第一探針28可以是上述第二探針30那些類型的導(dǎo)電桿。
當(dāng)接受測試的器件10是LED時，除了電性能，還希望評估器件的光學(xué)性能?，F(xiàn)在參照圖7，在一個實施方式中，可以使用光管42。光管42終止于涂覆有導(dǎo)電透光的涂層(未示出)的透明表面44處。透明表面44可以是對于由LED發(fā)出的光透明的玻璃板。典型地，該玻璃板涂覆有對于由LED發(fā)出的光也透明的導(dǎo)電層，如氧化銦錫。
第一電纜46將光信息和電信息傳送給測試設(shè)備的一部分，如計算機(jī)，第二電纜48將電信息傳送給測試設(shè)備。
已經(jīng)描述了本發(fā)明的一個或更多個實施方式。然而，應(yīng)當(dāng)理解，可以進(jìn)行各種變動而不背離本發(fā)明的精神和范圍。例如，可以使用本發(fā)明的探頭測試除LED外的器件。因此，其它的實施方式在以下權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種探頭部件，用于測試接受測試的半導(dǎo)體器件(10)的性能，包括支撐至少一個接受測試的半導(dǎo)體器件(10)的介質(zhì)膜(24)；以拉緊的方式支撐所述介質(zhì)膜(24)的支撐框架(26)；用于接觸所述接受測試的半導(dǎo)體器件(10)的第一側(cè)(16)的第一探針(28)；以及可在第一位置(P1)和第二位置(P2)之間移動的第二探針(30)，其中所述第二位置(P2)用于接觸所述接受測試的半導(dǎo)體器件的相對的第二側(cè)(18)。
2.一種探頭，用于測試接受測試的半導(dǎo)體器件(10)的性能，包括支撐至少一個接受測試的半導(dǎo)體器件(10)的介質(zhì)膜(24)；以拉緊的方式支撐所述介質(zhì)膜(24)的支撐框架(26)；放置用于電接觸所述接受測試的半導(dǎo)體器件(10)的第一側(cè)(16)的第一探針(28)的第一支架(40)；以及具有致動器以便在第一位置(P1)和第二位置(P2)之間移動第二探針(30)的第二支架(34)，其中所述第二位置(P2)用于電接觸所述接受測試的半導(dǎo)體器件的相對的第二側(cè)(18)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的探頭，其中所述第一探針(28)能夠從所述接受測試的半導(dǎo)體器件(10)接收電信號和光信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的探頭，其中所述第一探針(28)具有接觸所述接受測試的半導(dǎo)體器件的透光表面，并且所述透光表面的至少一部分涂覆有導(dǎo)電透光的涂層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的探頭，其中所述導(dǎo)電透光涂層的涂層是氧化銦錫。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的探頭，其中所述接受測試的半導(dǎo)體器件(10)是發(fā)光二極管。
7.根據(jù)權(quán)利要求4的探頭，其中所述第二探針(30)具有對于刺穿所述介質(zhì)膜(24)和電接觸所述接受測試的半導(dǎo)體器件(10)有效的探頭頂端(33)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的探頭，其中所述致動器是真空源。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的探頭，其中所述第二探針(30)是在減小直徑的探頭頂端處終止的銅基合金桿。
全文摘要
一種探頭，用于測試接受測試的半導(dǎo)體器件(10)的性能，包括支撐至少一個接受測試的半導(dǎo)體器件(10)的介質(zhì)膜(24)，以及以拉緊的方式支撐所述介質(zhì)膜(24)的支撐框架(26)。第一支架(40)放置用于電接觸所述接受測試的半導(dǎo)體器件(10)的第一側(cè)(16)的第一探針(28)，第二支架(34)具有致動器以便在第一位置(P1)和第二位置(P2)之間移動第二探針(30)，第二支架(34)放置第二探針(30)，所述第二位置(P2)用于電接觸所述接受測試的半導(dǎo)體器件的相對的第二側(cè)(18)。
文檔編號G01R31/26GK1961218SQ200580010267
公開日2007年5月9日 申請日期2005年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月1日
發(fā)明者杰里米·霍普, 艾德萊恩·R·歐佛奧爾, 約翰·J·菲茲帕特里克 申請人:溫特沃斯實驗室公司