一种全自动CDM静电放电测试装置的制作方法

一种全自动cdm静电放电测试装置
技术领域
1.本实用新型涉及半导体静电放电测试领域，具体涉及一种全自动半导体带电器件模型（charged device model，cdm）静电放电测试装置。


背景技术：

2.随着电子产业的蓬勃发展，元件尺寸的日益缩小、集成度的日益提高，而半导体带电器件模型（charged device model，cdm）静电放电测试要求对芯片每个引脚/焊球进行放电测试，因此对测试装置的测试效率和测试精度提出了更高要求。
3.目前国产cdm测试设备较少，且主要是手动测试装置，在显微镜下，通过目测观察，辅以电子监控设备，实现静电放电探针与被测芯片的各个引脚逐一对准并放电测试，测试效率很低，而且容易漏检；而国外一些全自动的测试设备主要采用标准模具的方法，对被测每一款芯片都需要制作相应的模具，测试设备根据模具设定对芯片的各个引脚进行测量，这种方式的兼容性不强，芯片引脚位置尺寸发生微小变化，就无法开展自动测试。除此以外，在现有的测试系统中，每个芯片管脚是否能接受到了符合规定电压和波形的放电是未知的，因此无法保证测试结果的准确性。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本实用新型提供一种全自动高精度的cdm静电放电测试装置，旨在解决目前小尺寸、高集成、多管脚的ic器件cdm静电放电测试困难、效率低下的问题，提高测试效率，保证测试质量和测试结果。
5.为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种全自动cdm静电放电测试装置，包括：移动平台、放置被测芯片的充电测试平台、高压模块、放电模块、定位摄像模块、波形监测模块以及控制模块；其中所述移动平台包括x、y、z轴三维移动导轨和对应电机；所述放电模块和定位摄像模块固定安装在移动平台上，所述定位摄像模块用于拍摄被测芯片进而对被测芯片管脚进行定位；所述高压模块的高压输出线与充电测试平台电连接；所述波形监测模块与放电模块相连接，所述波形监测模块采集放电参数，并判定放电测试是否成功；所述控制模块分别与移动平台、高压模块、定位摄像模块、波形监测模块电连接，通过所述控制模块实现命令的下发和操作控制以及数据的采集处理和上传。
6.在具体测试时，将被测芯片放置在充电测试平台上，使被测芯片带上感应电荷，通过定位摄像模块对被测芯片进行拍照进而获取被测芯片测试管脚的坐标位置，根据被测芯片管脚坐标，在电机的驱动下通过移动平台控制放电模块和定位摄像模块同步移动并接触芯片管脚，完成放电测试，通过波形监测模块采集放电参数，并判定放电测试是否成功。需要说明的是，移动平台使放电模块和定位摄像模块与充电测试平台发生相对移动，有多种实现方式：这个移动可以完全由放电模块和定位摄像模块来实现，即放电模块和定位摄像模块在移动平台的带动下实现x轴、y轴水平方向和z轴垂直方向的移动；也可以由充电测试平台来实现x轴、y轴水平方向的移动，而放电模块和定位摄像模块来实现z轴垂直方向的移
动。
7.作为一种技术方案，所述充电测试平台保持静止状态，安装在移动平台上的放电模块和定位摄像模块在所述移动平台的带动下同步发生平移；或者所述充电测试平台与移动平台相连接，并在移动平台带动下发生平移。
8.作为一种技术方案，还包括与控制模块电连接的观察摄像头，所述观察摄像头设置在放电模块的旁侧，并且对准充电测试平台的样品，所述观察摄像头可对整个测试过程进行观察和记录。
9.作为一种技术方案，还包括与控制模块电连接的温湿度传感器，所述温湿度传感器设置在充电测试平台的附近，进行测试环境监测。
10.作为一种技术方案，还包括罩壳和气泵，所述的放电模块、定位摄像模块、观察摄像头、温湿度传感器和充电测试平台设置在罩壳内；所述罩壳上设置有充气口，所述气泵通过充气口向罩壳内提供干燥气体，进而实现测试环境的湿度调节，保证测量结果的准确性。
11.作为一种技术方案，还包括气泵，所述充电测试平台中心设有孔隙，所述气泵的吸气管与所述孔隙相衔接，使得被测芯片被吸附固定在所述充电测试平台上。
12.作为一种技术方案，所述的定位摄像模块包括照明光源和一个或以上摄像头，其中照明光源用于照明，所述摄像头用于拍摄被测芯片并确定被测芯片管脚位置。进一步的，所述的定位摄像模块中还包括图像识别和处理单元，所述图像识别和处理单元与控制模块电连接，通过所述图像识别和处理单元对被测芯片管脚进行定位。
13.作为一种技术方案，所述的充电测试平台包括场极板和场极板介电层，所述场极板介电层平铺在场极板上表面。进一步的，所述的高压模块的高压输出线与充电测试平台的场极板电相连，使得场极板介电层上的被测芯片管脚场感应带电。
14.作为一种技术方案，所述放电模块包括接地面、探针和电流传感元件，所述探针位于接地面的中心。
15.作为一种技术方案，还包括z轴恒力弹簧，所述放电模块通过z轴恒力弹簧与所述移动平台相连接，使得所述放电模块的探针的放电接触不受不同芯片厚度的影响，避免对被测芯片造成损伤。
16.本实用新型的有益效果：本实用新型公开了一种全自动cdm静电放电测试装置，利用定位摄像模块和高精度移动平台实现多管脚芯片的全自动cdm静电放电高效测试；利用温湿度传感器和充气系统实现cdm静电放电测试的湿度控制和温湿度监测；利用气泵和充电测试平台的孔隙贯通衔接实现被测芯片的固定吸附；利用波形监测模块采集放电参数，进而实现放电测试是否成功的判定。本实用新型实现全自动cdm静电放电测试，可提高测试效率，避免不同人员操作产生的差异，确保测试质量，保证测试结果的准确性和可靠性。
附图说明
17.附图1 为本实用新型实施例提供的一种cdm全自动静电放电测试装置示意图；
18.图中，1——移动平台，2——充电测试平台，3——高压模块，4——放电模块，5——定位摄像模块，6——观察摄像头，7——温湿度传感器，8——波形监测模块，9——控制模块，10——罩壳，11——气泵，12——充气口。
实施方式
19.本实施例提供了一种全自动cdm静电放电测试装置，包括：移动平台（1）、放置被测芯片的充电测试平台（2）、高压模块（3）、放电模块（4）、定位摄像模块（5）、观察摄像头（6）、温湿度传感器（7）、波形监测模块（8）、控制模块（9）、罩壳（10）和气泵（11）。所述移动平台（1）包括x、y、z轴三维移动导轨和对应电机。所述放电模块（4）包括接地面、探针和电流传感元件，所述探针位于接地面的中心。所述放电模块（4）和定位摄像模块（5）固定安装在移动平台（1）上，在所述移动平台（1）的带动下同步发生x轴、y轴水平方向和z轴垂直方向的移动。所述观察摄像头（6）设置在放电模块（4）的旁侧，并且对准充电测试平台（2）的样品。所述温湿度传感器（7）设置在充电测试平台（2）的附近，进行测试环境监测。所述的充电测试平台（2）包括场极板和场极板介电层，所述场极板介电层平铺在场极板上表面；所述的高压模块（3）的高压输出线与充电测试平台（2）的场极板电相连。所述充电测试平台（12）中心设有孔隙，所述气泵（11）的吸气管与所述孔隙相衔接，使得被测芯片被吸附固定在所述充电测试平台（2）上。所述的放电模块（4）、定位摄像模块（5）、观察摄像头（6）、温湿度传感器（7）和充电测试平台（2）设置在罩壳（10）内；所述罩壳（10）上设置有充气口（12），所述气泵（11）通过充气口（12）向罩壳（10）内提供干燥气体。所述波形监测模块（8）与放电模块（4）相连，采集放电参数，并判定放电测试是否成功。所述控制模块（9）分别与移动平台（1）、高压模块（3）、定位摄像模块（5）、观察摄像头（6）、波形监测模块（8）、温湿度传感器（7）电连接，实现命令的下发和操作控制以及数据的采集处理和上传。
20.优选的，所述的定位摄像模块（5）包括照明光源和一个或以上摄像头。
21.优选的，所述的定位摄像模块（5）中包括图像识别和处理单元，所述图像识别和处理单元与控制模块（9）电连接，对被测芯片管脚进行定位。
22.优选的，还包括z轴恒力弹簧，所述放电模块（4）通过z轴恒力弹簧与所述移动平台（1）相连接。
23.以上结合附图对本实用新型的具体实施方式作了说明，但本领域技术人员应当理解，以上实施例仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域技术人员应当理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的保护范围由所附的权利要求来限定。

技术特征：
1.一种全自动cdm静电放电测试装置，其特征在于，包括：移动平台（1）、放置被测芯片的充电测试平台（2）、高压模块（3）、放电模块（4）、定位摄像模块（5）、波形监测模块（8）以及控制模块（9）；所述移动平台（1）包括x、y、z轴三维移动导轨和对应电机；所述放电模块（4）和定位摄像模块（5）固定安装在移动平台（1）上；所述高压模块（3）的高压输出线与充电测试平台（2）电连接；所述波形监测模块（8）与放电模块（4）相连接，所述波形监测模块（8）采集放电参数，并判定放电测试是否成功；所述控制模块（9）分别与移动平台（1）、高压模块（3）、定位摄像模块（5）波形监测模块（8）电连接，实现命令的下发和操作控制以及数据的采集处理和上传。2.如权利要求1所述的一种全自动cdm静电放电测试装置，其特征在于：充电测试平台（2）保持静止状态，安装在移动平台（1）上的放电模块（4）和定位摄像模块（5）在所述移动平台（1）的带动下同步发生平移；或者所述充电测试平台（2）与移动平台（1）相连接，并在移动平台（1）带动下发生平移。3.如权利要求1所述的一种全自动cdm静电放电测试装置，其特征在于：还包括与控制模块（9）电连接的观察摄像头（6），所述观察摄像头（6）设置在放电模块（4）的旁侧，并且对准充电测试平台（2）的样品。4.如权利要求1所述的一种全自动cdm静电放电测试装置，其特征在于：还包括与控制模块（9）电连接的温湿度传感器（7），所述温湿度传感器（7）设置在充电测试平台（2）的附近，进行测试环境监测。5.如权利要求1所述的一种全自动cdm静电放电测试装置，其特征在于：还包括罩壳（10）和气泵（11），所述的放电模块（4）、定位摄像模块（5）和充电测试平台（2）设置在罩壳（10）内；所述罩壳（10）上设置有充气口（12），所述气泵（11）通过充气口（12）向罩壳（10）内提供干燥气体。6.如权利要求1或5所述的一种全自动cdm静电放电测试装置，其特征在于：还包括气泵（11），所述充电测试平台（2）中心设有孔隙，所述气泵（11）的吸气管与所述孔隙相衔接，使得被测芯片被吸附固定在所述充电测试平台（2）上。7.如权利要求1所述的一种全自动cdm静电放电测试装置，其特征在于：所述的定位摄像模块（5）包括照明光源和一个或以上摄像头。8.如权利要求7所述一种全自动cdm静电放电测试装置，其特征在于：所述的定位摄像模块（5）中包括图像识别和处理单元，所述图像识别和处理单元与控制模块（9）电连接，对被测芯片管脚进行定位。9.如权利要求1所述的一种全自动cdm静电放电测试装置，其特征在于：所述的充电测试平台（2）包括场极板和场极板介电层，所述场极板介电层平铺在场极板上表面；所述的高压模块（3）的高压输出线与充电测试平台（2）的场极板电连接。10.如权利要求1所述的一种全自动cdm静电放电测试装置，其特征在于：所述放电模块（4）包括接地面、探针和电流传感元件，所述探针位于接地面的中心。11.如权利要求1所述的一种全自动cdm静电放电测试装置，其特征在于：还包括z轴恒力弹簧，所述放电模块（4）通过z轴恒力弹簧与所述移动平台（1）相连接。

技术总结
本实用新型提供一种全自动CDM静电放电测试装置，提高测试效率的同时保证测量结果的准确性，包括：移动平台、充电测试平台、高压模块、放电模块、定位摄像模块、观察摄像头、温湿度传感器、波形监测模块、控制模块；移动平台包括X、Y、Z轴三维移动导轨和电机；放电模块和定位摄像模块固定在移动平台上，在移动平台带动下同步发生平移；观察摄像头设置在放电模块的旁侧，对准充电测试平台的样品；高压模块的高压输出线与充电测试平台电连接；温湿度传感器设置在充电测试平台的附近，波形监测模块与放电模块相连，控制模块实现命令的下发和操作控制以及数据的采集处理和上传。以及数据的采集处理和上传。以及数据的采集处理和上传。


技术研发人员：潘建根 倪晴豪 季军 胡艳春 涂辛雅
受保护的技术使用者：杭州远方电磁兼容技术有限公司
技术研发日：2023.03.10
技术公布日：2023/9/3