一种晶圆加磁测试装置及其测试方法制造方法及图纸

一种晶圆加磁测试装置及其测试方法，提供一种固定设置在针卡上的方形骨架电磁铁，用于提供水平的磁场来对待测晶圆中的霍尔传感器进行加磁测试。本发明专利技术填补了半导体行业中对水平霍尔传感器晶圆测试的空白，可以较显著的提高测试良率和降低封装成本，提高产品质量。

【技术实现步骤摘要】
一种晶圆加磁测试装置及其测试方法
本专利技术涉及半导体测试
，尤其涉及一种晶圆加磁测试装置及其测试方法。
技术介绍
水平霍尔传感器磁感应方向与霍尔本体水平，要测出准确的磁参数数值则需要保证穿过霍尔本体的磁感应线水平且均匀，而传统的磁参数测试仅仅能够解决磁感应方向与霍尔本体垂直时的测试，而且传统线圈骨架为圆形，在进行水平霍尔磁参数测试时会导致磁感应线不均匀（根据磁场原理，磁感应线是发散扩散）。目前业界还没有比较成熟的水平霍尔传感器磁参数晶圆测试解决方案，现阶段水平霍尔传感器加磁测试主要在FT测试（成品测试）阶段解决。而在FT测试阶段进行加磁测试，意味着磁功能不良的产品也会在封装阶段进行封装，称为盲封。盲封会带来测试良率偏低、成本增加等问题，一旦FT测试出现问题，将会导致不可避免的损失。
技术实现思路
本专利技术提供一种晶圆加磁测试装置及其测试方法，填补了半导体行业中对水平霍尔传感器晶圆测试的空白，可以较显著的提高测试良率和降低封装成本，提高产品质量。为了达到上述目的，本专利技术提供一种晶圆加磁测试装置，包含：固定设置在针卡上的方形骨架电磁铁，用于提供水平的磁场来对待测晶圆中的霍尔传感器进行加磁测试；所述的方形骨架电磁铁包含：管芯，用于绕制线圈；两片方形线圈托板，分别位于管芯两侧，分别连接管芯的两端，用于固定绕线位置和线圈位置；线圈，其绕设在管芯上。所述的方形线圈托板上具有卡槽，用于放置聚磁材料。所述的方形线圈托板采用铝材料。所述的管芯为空心柱状结构，其内部空腔用于放置聚磁材料。所述的线圈采用漆包线。所述的方形骨架电磁铁还包含：若干聚磁材料，其设置在管芯的内部空腔处和卡槽处，用于增强磁场强度。所述的针卡上具有针卡凹槽，用于固定方形骨架电磁铁。所述的针卡上设置若干探针，所述的探针设置在针卡凹槽处，保证了方形骨架电磁铁产生的磁场在探针位置处是水平方向的。本专利技术还提供一种晶圆加磁测试方法，包含以下步骤：步骤S1、制作方形骨架电磁铁；步骤S2、将方形骨架电磁铁固定在针卡上的针卡凹槽内，将线圈连接针卡的预留接口；步骤S3、将方形骨架电磁铁和针卡一起放入晶圆测试机台，晶圆测试机台内的电源通过针卡预留接口对线圈进行供电，将探针扎在待测晶圆的衬垫上，对待测晶圆施加激励，方形骨架电磁铁在探针位置处的磁感线为水平方向；步骤S4、使用校准后的高斯计放在探针位置进行磁场校准；步骤S5、进行磁参数卡点测试和磁参数扫描测试，稳定的得到集成在晶圆上的霍尔传感器的磁参数。所述的步骤S1中，制作方形骨架电磁铁的方法包含以下步骤：步骤S1.1、将两片方形线圈托板和管芯制作成线圈骨架；步骤S1.2、在管芯上绕制线圈。本专利技术通过绕制线圈做成方形骨架电磁铁，并采用电磁铁感应线保持水平的部分进行晶圆加磁测试。采用方形骨架保证磁感应线水平时磁场的均匀性，使芯片所在部分磁场保持稳定；骨架材料使用铝材料，使线圈散热快，对线圈阻值影响降到最低；绕制线圈用漆包线根据晶圆测试机台型号选用合适的线径，既保证磁场跟随电压上升的线性度，又可以在对芯片磁参数进行磁场扫描时保证扫描准确度。本专利技术填补了半导体行业中对水平霍尔传感器晶圆测试的空白，可以较显著的提高测试良率和降低封装成本，提高产品质量。附图说明图1是本专利技术提供的晶圆加磁测试装置的结构示意图。图2是图1中晶圆加磁测试装置的侧视图。具体实施方式以下根据图1～图2，具体说明本专利技术的较佳实施例。如图1和图2所示，本专利技术提供一种晶圆加磁测试装置，包含：固定设置在针卡3上的方形骨架电磁铁11，用于提供水平的磁场来对待测晶圆中的霍尔传感器进行加磁测试。所述的方形骨架电磁铁11包含：管芯2，用于绕制线圈；两片方形线圈托板1，分别位于管芯2两侧，分别连接管芯2的两端，用于固定绕线位置和线圈位置；线圈（图中未显示），其绕设在管芯2上。所述的方形线圈托板1上设置有卡槽101和通孔102，所述的卡槽101用于放置聚磁材料，所述的通孔102的形状与管芯2端部的形状匹配。本实施例中，方形线圈托板1采用铝材料。所述的管芯2为空心柱状结构，其内部空腔与方形线圈托板1上的通孔102连通，可用于放置聚磁材料。管芯2的尺寸根据线圈的线径确定。所述的线圈采用漆包线，可以很好的避免磨损，本实施例中，线圈的线径为0.5mm~1.2mm。所述的方形骨架电磁铁11还包含：若干聚磁材料，其设置在管芯2内部空腔处和方形线圈托板1的卡槽101处，用于增强磁场强度。所述的针卡3上具有针卡凹槽301，用于固定方形骨架电磁铁11。所述的针卡3上设置若干探针4，用于给放置在测试机台托盘6上的待测晶圆5和磁场添加激励。所述的探针4设置在针卡凹槽301处，保证了方形骨架电磁铁11产生的磁场在探针4位置处是水平方向的，探针4的位置与待测晶圆5上的衬垫（PAD）位置对应，该探针4的区域大小决定了磁场的作用范围。本专利技术还提供一种晶圆加磁测试方法，包含以下步骤：步骤S1、制作方形骨架电磁铁11；步骤S2、将方形骨架电磁铁11固定在针卡3上的针卡凹槽301内，将线圈连接针卡的预留接口；步骤S3、将方形骨架电磁铁11和针卡3一起放入晶圆测试机台，晶圆测试机台内的电源通过针卡预留接口对线圈进行供电，将探针4扎在待测晶圆的衬垫上，对待测晶圆施加激励，方形骨架电磁铁11在探针4位置处的磁感线为水平方向；步骤S4、使用校准后的高斯计放在探针4位置进行磁场校准（高斯计探头在探针位置保持水平，保证测试精度），多次加电压测出磁场后得出电压与磁场关系曲线V/Gauss；在晶圆测试机台上极性磁场强度校准后为10Gauss/V，且在测试区域（大于10mm）内磁场强度偏差小于1Gauss；步骤S5、进行磁参数卡点测试（即固定输出测试项上限和下限磁场强度，看芯片是否响应）和磁参数扫描测试（即从0开始加磁场，一直到芯片做出响应为止），稳定的得到集成在晶圆上的霍尔传感器的磁参数；扫描精度可以达到1Gauss/step。所述的步骤S1中，制作方形骨架电磁铁11的方法包含以下步骤：步骤S1.1、将两片方形线圈托板1和管芯2制作成线圈骨架；步骤S1.2、在管芯2上绕制线圈。在进行晶圆加磁测试时，待测晶圆放置在测试机台托盘6上，通过移动测试机台托盘6可以改变待测晶圆的位置，实现对不同芯片的测试。本专利技术通过绕制线圈做成方形骨架电磁铁，并采用电磁铁感应线保持水平的部分进行晶圆加磁测试。采用方形骨架保证磁感应线水平时磁场的均匀性，使芯片所在部分磁场保持稳定；骨架材料使用铝材料，使线圈散热快，对线圈阻值影响降到最低；绕制线圈用漆包线根据晶圆测试机台型号选用合适的线径，既保证磁场跟随电压上升的线性度，又可以在对芯片磁参数进行磁场扫描时保证扫描准确度。本专利技术填补了半导体行业中对水平霍尔传感器晶圆测试的空白，可以较显著的提高测试良率和降低封装成本，提高产品质量。尽管本专利技术的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本专利技术的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本专利技术的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本专利技术的保护范围应由所附的权利要求来限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶圆加磁测试装置，其特征在于，包含：固定设置在针卡（3）上的方形骨架电磁铁（11），用于提供水平的磁场来对待测晶圆中的霍尔传感器进行加磁测试；所述的方形骨架电磁铁（11）包含：管芯（2），用于绕制线圈；两片方形线圈托板（1），分别位于管芯（2）两侧，分别连接管芯（2）的两端，用于固定绕线位置和线圈位置；线圈，其绕设在管芯（2）上。

【技术特征摘要】
1.一种晶圆加磁测试装置，其特征在于，包含：固定设置在针卡（3）上的方形骨架电磁铁（11），用于提供水平的磁场来对待测晶圆中的霍尔传感器进行加磁测试；所述的方形骨架电磁铁（11）包含：管芯（2），用于绕制线圈；两片方形线圈托板（1），分别位于管芯（2）两侧，分别连接管芯（2）的两端，用于固定绕线位置和线圈位置；线圈，其绕设在管芯（2）上。2.如权利要求1所述的晶圆加磁测试装置，其特征在于，所述的方形线圈托板（1）上具有卡槽（101），用于放置聚磁材料。3.如权利要求2所述的晶圆加磁测试装置，其特征在于，所述的方形线圈托板（1）采用铝材料。4.如权利要求1所述的晶圆加磁测试装置，其特征在于，所述的管芯（2）为空心柱状结构，其内部空腔用于放置聚磁材料。5.如权利要求1所述的晶圆加磁测试装置，其特征在于，所述的线圈采用漆包线。6.如权利要求2或4所述的晶圆加磁测试装置，其特征在于，所述的方形骨架电磁铁（11）还包含：若干聚磁材料，其设置在管芯（2）内部空腔处和卡槽（101）处，用于增强磁场强度。7.如权利要求1所述的晶圆加磁测试装置，其特征在于，所述的针卡（3）上具有针卡凹槽（301），用于固定方形骨架电...

【专利技术属性】
技术研发人员：付玉增，周平，逯建武，
申请(专利权)人：普冉半导体上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31