用于在低溫下進行半導(dǎo)體測試的方法及設(shè)備的制造方法
【專利說明】用于在低溫下進行半導(dǎo)體測試的方法及設(shè)備
[0001]相關(guān)串請案的交叉參考
[0002]本申請案主張2013年3月14日申請的第61/784，499號美國臨時申請案的權(quán)益，所述臨時申請案全文并入本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及一種用于半導(dǎo)體測試的方法，特定來說，涉及用于低溫下在膜框架上的無引線封裝隔離(部分切割)條帶的測試的方法。
【背景技術(shù)】
[0004]用于半導(dǎo)體裝置的無引線封裝是(例如)四側(cè)扁平無引線(QFN)或雙側(cè)扁平無引線(DFN)封裝。此類裝置包括半導(dǎo)體裸片，半導(dǎo)體裸片位于無引線的模制外殼內(nèi)。外殼包括并非從外殼延伸的接觸襯墊。在制造工藝中，多個這些裝置放置在相應(yīng)QFN/DFN金屬“引線框架”上，且被共同模制以形成如圖1中展示的包含多個裝置的矩陣的條帶。
[0005]在常規(guī)QFN/DFN組裝過程中，所述模制條帶中的半導(dǎo)體裝置被短接在一起且因此不允許測試。因此，為將如圖1中展示的這種條帶處理為所謂的條帶測試形式，在測試之前，半導(dǎo)體裝置需要被至少部分隔離。這通常通過鋸切刀片、激光或水刀完成。圖2展示在部分隔離之后，布置在條帶中的若干半導(dǎo)體裝置的放大圖。如展示，在分離鄰近半導(dǎo)體裝置的接觸襯墊的位置處切割裝置。常常在此種部分隔離過程之后發(fā)現(xiàn)某種條帶翹曲。然而，仍可在用于環(huán)境溫度或高溫條帶測試的相應(yīng)機器中將所述條帶用于測試。
[0006]某些半導(dǎo)體裝置(例如，用于汽車工業(yè)的裝置)需要在低溫下的測試。然而，當暴露于低溫(例如在環(huán)境室中在低于-20°C的溫度下)時，歸因于金屬引線框架(條帶)的性質(zhì)，隔離(部分切割)條帶可經(jīng)歷顯著翹曲。歸因于由此類低溫導(dǎo)致的翹曲，無法適當執(zhí)行測試，(例如)這是因為翹曲將導(dǎo)致在常規(guī)條帶測試輸送裝置(test handler)中的真空機制失效。圖3A及3B展示在暴露于低溫之后的翹曲條帶的實例。由于這個原因，許多半導(dǎo)體制造商將隔離條帶的測試限于環(huán)境溫度測試且不執(zhí)行低溫下的測試。
[0007]用于低溫下的條帶測試的另一已嘗試的解決方案是在裝置完全分離(單切)之后，將半導(dǎo)體裝置留在膜框架上，且對經(jīng)單切裝置執(zhí)行低溫測試。然而，在單切過程期間的膠帶變形會影響裝置之間的對準及/或間隔，導(dǎo)致在后續(xù)從框架揀取裝置期間的問題且限制了并行測試的數(shù)目。
[0008]因此，需要改進的制造及/或組裝工序以允許低溫測試在無引線封裝中的半導(dǎo)體裝置，例如，布置在隔離(部分切割)條帶中的半導(dǎo)體裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]一個實施例提供一種用于測試布置在條帶上的多個半導(dǎo)體裝置的方法，其可包含:在框架上形成半導(dǎo)體裝置陣列，其中鄰近半導(dǎo)體裝置的接觸襯墊被短接；部分切割條帶以電隔離陣列中的個別半導(dǎo)體裝置；將條帶放置在經(jīng)配置以在低到-20°C以下的溫度下使用的膠帶上；在測試夾頭上布置條帶及膠帶；將測試夾頭、條帶及膠帶暴露于低于環(huán)境溫度的溫度，且當暴露于低溫時，測試多個半導(dǎo)體裝置。
[0010]膠帶在UV固化之前可具大于1，200gf/in的粘著力及/或在UV固化之后可具小于10gf/in的粘著力。膠帶經(jīng)配置以可耐受低達_50°C的溫度而不改變布置在膠帶上的半導(dǎo)體裝置的任何熱性質(zhì)。舉例來說，KAPT0N?膜可用作膠帶。
[0011]另一實施例提供一種用于在低溫下測試半導(dǎo)體裝置的設(shè)備，其包括測試夾頭；膠帶，其布置在測試夾頭上；及經(jīng)隔離測試條帶，其布置在膠帶上，經(jīng)隔離測試條帶包括在框架上的半導(dǎo)體裝置陣列，且經(jīng)部分切割以電隔離陣列中的鄰近半導(dǎo)體裝置。膠帶經(jīng)配置以在低到-20°c以下或低到-50°c的溫度下使用。舉例來說，ΚΑΡΤ0Ν?膜可用作膠帶。另外，可在膠帶上方及環(huán)繞條帶布置金屬框架。
【附圖說明】
[0012]以下參考圖式討論實例實施例，其中:
[0013]圖1說明包含布置在位于金屬引線框架上的陣列中的多個半導(dǎo)體裝置的實例條帶；
[0014]圖2展示圖1的條帶的一部分的放大圖，其中通過鋸切刀片、激光或水刀形成的切割線而部分隔離鄰近半導(dǎo)體裝置以形成隔離條帶；
[0015]圖3A及3B展示布置在測試夾頭上的圖2的隔離條帶，其中隔離條帶由于暴露于低溫而翹曲；
[0016]圖4A及4B說明根據(jù)實例實施例的用于部分切割測試條帶的低溫測試的實例設(shè)備，其包含用于在低溫測試期間將部分切割測試條帶固定到測試條帶的膠帶；及
[0017]圖5說明使用如圖4A及4B中展示的實例設(shè)備的低溫測試過程的實例方法200。
【具體實施方式】
[0018]如上討論，本發(fā)明提供用于經(jīng)隔離(部分切割)半導(dǎo)體裝置測試條帶的低溫測試的實施例，其可避免或減少與常規(guī)技術(shù)相關(guān)聯(lián)的問題，例如在低溫暴露期間的引線框架翹曲的問題。
[0019]根據(jù)各種實施例，為了消除半導(dǎo)體裝置條帶在低溫下的翹曲，使用特殊膠帶將半導(dǎo)體裝置測試條帶固定到測試夾頭，且應(yīng)用框架。在一些實施例中，條帶僅被部分切割以將裝置維持在其預(yù)期的位置及芯片到芯片間隔處，以適于執(zhí)行適當測試。接著在條帶膠帶組合件上方放置框架。這個措施已證明是有效的且具有長期可靠性而不會改變IC測試條帶的任何產(chǎn)品特性。
[0020]圖4A及4B說明根據(jù)實例實施例的用于部分切割測試條帶的低溫測試的實例設(shè)備100。圖4A展示設(shè)備100的分解圖，而圖4B展示設(shè)備100的部分組裝圖。如所展示，設(shè)備100包含測試條帶102，其包含在引線框架105上的半導(dǎo)體裝置(例如，芯片)104的二維陣列；測試夾頭110，其用于支撐測試條帶102 ;膠帶(或膜)120 ;及任選金屬框架124。將膠帶120應(yīng)用到測試夾頭110的頂部表面，且接著將測試條帶102安裝到膠帶120上。還可以環(huán)繞測試條帶102的方式將任選金屬框架124安裝到膠帶120上。
[0021]如通過鄰近半導(dǎo)體裝置104之間的切割線106指示，可例如利用鋸切刀片、激光或水刀部分切割測試條帶102以使個別半導(dǎo)體裝置104彼此隔離。提供這種隔離以避免在測試期間在半導(dǎo)體裝置104之間的短路。
[0022]膠帶或膜130可經(jīng)配置以耐受低溫(例如，低到_20°C以下或甚至低于_50°C )，同時維持充分粘著力且不改變上覆半導(dǎo)體裝置104的任何熱性質(zhì)。在一些實施例中，膠帶130在環(huán)境溫度及低溫(例如低于_20°C或低于-50°C )兩者下提供在測試夾頭110與測試條帶框架105(例如，SUS304不銹鋼)之間的大于1，200gf/in的粘著力。這種粘著力可減少或消除在全部測試溫度下隔離(部分切割)測試條帶102變形(例如，翹曲)的可能性。在一些實施例中，在UV固化之后，膠帶130還提供在膠帶130與測試條帶框架105之間的小于10gf/in的粘著力，其實質(zhì)上減少或消除了在膠帶拆卸過程之后剩余在測試條帶引線框架105上的殘余物。在一些實施例中，膠帶130是ΚΑΡΤ0Ν?膜。
[0023]圖5說明使用如圖4A及4B中展示的實例設(shè)備100的低溫測試過程的實例方法200。在步驟202中，形成具有模制囊封的DFN/QFN引線框架條帶。在步驟204處執(zhí)行條帶鋸切安裝。接著，在步驟206處，在測試條帶上執(zhí)行部分切割以形成如圖4A及4B中展示的隔離測試條帶102。在步驟208處，接著如圖4A及4B中展示，使用膠帶130將隔離測試條帶102安裝到測試夾頭110。在步驟210處，在環(huán)境溫度、高溫及低溫(例如，低于-20°C或低于_50°C )下測試被安裝測試條帶102。接著在步驟212處執(zhí)行UV擦除。在步驟214處，接著可執(zhí)行膠帶拆卸及條帶標記。在步驟216處，測試條帶可被鋸切安裝及單切。最終，在步驟218處，經(jīng)單切裝置(例如，芯片)可被檢驗且放置到管或卷盤中。
[0024]圖4A及4B的布置及圖5的過程可允許增加低溫膜框架測試的DFN/QFN并行性。另外，可消除關(guān)于廣范圍溫度測試的封裝大小限制。最后，可減少或消除轉(zhuǎn)換時間或轉(zhuǎn)換工具成本。
[0025]盡管本發(fā)明中詳細描述所揭示的實施例，但應(yīng)了解，在不背離實施例的精神及范圍的情況下，可對實施例做出各種改變、取代及變更。
【主權(quán)項】
1.一種用于測試布置在條帶上的多個半導(dǎo)體裝置的方法，其包括: 在框架上形成半導(dǎo)體裝置陣列，其中鄰近半導(dǎo)體裝置的接觸襯墊被短接； 部分切割所述條帶以電隔離所述陣列中的個別半導(dǎo)體裝置； 將所述條帶放置在經(jīng)配置以在低到-20°C以下的溫度下使用的膠帶上； 將所述條帶及所述膠帶布置在測試夾頭上； 將所述測試夾頭、所述條帶及所述膠帶暴露于低于環(huán)境溫度的溫度；以及 當暴露于低溫時，測試所述多個半導(dǎo)體裝置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其進一步包括將金屬框架環(huán)繞所述條帶放置在所述膠帶上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述條帶被部分鋸切，使得側(cè)軌保持在所述條帶上。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述膠帶在UV固化之前具有大于1，200gf/in的粘著力。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述膠帶在UV固化之后具有小于10gf/in的粘著力。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述膠帶經(jīng)配置以耐受高達-50°C的溫度而不改變布置在所述膠帶上的所述半導(dǎo)體裝置的任何熱性質(zhì)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述膠帶是KAPTON?膜。8.一種用于在低溫下測試半導(dǎo)體裝置的設(shè)備，其包括: 測試夾頭； 膠帶，其布置在所述測試夾頭上；以及 經(jīng)隔離測試條帶，其布置在所述膠帶上，所述經(jīng)隔離測試條帶包括在框架上的半導(dǎo)體裝置陣列且被部分切割以電隔離在所述陣列中的鄰近半導(dǎo)體裝置； 其中所述膠帶經(jīng)配置以在低到-20°C以下的溫度下使用。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其進一步包括布置在所述膠帶上且環(huán)繞所述條帶的金屬框架。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中所述條帶經(jīng)部分鋸切，使得側(cè)軌保持在所述條帶上。11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中所述膠帶在UV固化之前具有大于1，200gf/in的粘著力。12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中所述膠帶在UV固化之后具有小于10gf/in的粘著力。13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中所述膠帶經(jīng)配置以耐受高達-50°C的溫度而不改變布置在所述膠帶上的所述半導(dǎo)體裝置的任何熱性質(zhì)。14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中所述膠帶是KAPTON?膜。
【專利摘要】本發(fā)明揭示一種用于測試布置在條帶上的多個半導(dǎo)體裝置的方法，其可包含在框架(105)上形成半導(dǎo)體裝置(104)陣列，其中鄰近半導(dǎo)體裝置的接觸襯墊被短接；部分切割所述條帶以電隔離在所述陣列中的個別半導(dǎo)體裝置；將所述條帶放置在經(jīng)配置以耐受低溫(例如，低于-20℃或低于-50℃)的膠帶(120)上；在測試夾頭(110)上布置所述條帶及膠帶；將所述測試夾頭、條帶及膠帶暴露于低于環(huán)境溫度的溫度且當暴露于低溫時，測試所述多個半導(dǎo)體裝置。在一個實施例中，將KAPTONTM膜用作所述膠帶。
【IPC分類】H01L21/66
【公開號】CN105009268
【申請?zhí)枴緾N201480013752
【發(fā)明人】圣提·巴特森諾英, 尤特哈那·吉塔布, 菲沙努·桑巴克朗, 馬努斯恰·恰諾克, 普拉希特·斯里普拉瑟特
【申請人】密克羅奇普技術(shù)公司
【公開日】2015年10月28日
【申請日】2014年3月12日
【公告號】US20140273307, WO2014159611A1