KGD-Testzelle

Komplettlösung zur Qualitäts- und Leistungssicherung von KGDs

KGD Test Cells - MEMS and Semiconductor test - Base Unit - SPEA

SPEA bietet spezielle Systeme für den Test jedes einzelnen Chips nach dem Wafer-Dicing. KGD-Testzellen erfüllen statische und dynamische Testanforderungen von Prüflingen mit Low- und High-Power auf Dices-Ebene. Sie umfassen präzise parametrische Tests, optische Tests, automatisches Handling von und zu den zertrennten Wafern, Kontaktierung der Prüflinge und Temperierung.

Testen auf Wafer-Ebene reicht nicht

 

Die parametrischen Tests, die standardmäßig auf Wafer-Ebene durchgeführt werden, genügen nicht zur Qualitätsüberwachung, da die Interferenzen zwischen den Chips die Testleistung beeinträchtigen können. Zudem werden die für Leistungskomponenten erforderlichen Spannungs- und Stromwerte nicht erreicht und es kann nicht sichergestellt werden, dass die Leistung der Prüflinge den Spezifikationen des Datenblatts entspricht da es nicht möglich ist alle dafür erforderlichen dynamischen Messungen durchzuführen. Dies führt unweigerlich zu Produktionsverlusten, fehlerhaften Baugruppen und parametrischer Drift. Hinzu kommt das Risiko von Defekten, die durch den Teilungsvorgang des Wafers entstehen.

Testequipment speziell für KGD

 

Die SPEA KGD-Testzellen kombinieren höchste Testabdeckung und präzise parametrische Tests mit hohem Durchsatz und effizienter Automatisierung. Damit sind sie auch in der hochvolumigen Serienfertigung optimal einsetzbar. Das Ergebnis sind vollständig geprüfte, qualifizierte IC-Bauelemente, die die Spezifikationen des Datenblatts lückenlos und fehlerfrei erfüllen.

100%-ige Testabdeckung auf KGD-Ebene, auch für Leistungskomponenten

 

Die KGD-Testzellen führen nicht nur vollständige DC-Parametertests, sondern auch AC-, UIS/UIL-Avalanche-, RG/CG- und Kurzschlusstests durch.

Das Testsystem kann den Prüfling zeitgleich mit hohem Strom und hoher Spannung versorgen, um durch dynamische Tests dessen Schaltparameter zu überprüfen. Um möglichen Gefahren aufgrund von Defekten am Prüfling (z. B. Kurzschluss) vorzubeugen, ist die Testzelle mit einer ganzen Reihe von Schutzvorrichtungen ausgestattet, darunter Überstrom- und Überspannungsschutzschaltungen, Spannungsüberwachungen an den Ausgangsrelaisbefehlen, Unterbrechungs-/Kurzschlusskontrolle und Kontaktnadelschutz.

Power Semiconductor Test - ISO Test Resources - SPEA

ISO-Test-Ressource

 

  • bis zu 12kV/10mA DC
  • bis zu 10kV/20mA AC
  • Hochspannungs-Sicherheitsschalter mit Ausgangsmatrix zur Begrenzung des Entladestroms, die unter allen Bedingungen einen sicheren Betrieb des Testgeräts gewährleisten
Power Semiconductor Test - AC Test Resources - SPEA

AC-Test-Ressourcen

 

  • Bis zu 6kV, bis zu 3kA
  • I Kurzschlusstest bis zu 10kA
  • Bis zu 8 unabhängig programmierbare Gate-Treiber
  • 2 bis 8 Mehrfachimpulse
  • 10GS/s Abtastraten-Digitalisierer
Power Semiconductor Test - DC Test Resources - SPEA

DC-Test-Ressourcen

 

  • Medium Power V/I-Leistungsquelle (±100V, ±2A, gruppierfähig bis zu 16A) mit 8 Treibern und 8 Digitalisierern, völlig potentialfrei und unabhängig
  • Hochspannungsgeneratoren bis zu 20 kV
  • Hochstromgeneratoren bis zu 4kA gepulst, mit automatischen Rampengeneratoren zur Reduzierung der Testzeit

Parasitäre Induktivität geringer als 25nH, entlang der gesamten Verbindungskette

 

Das Layout der Testeranschlüsse, Sockel und Kontaktiereinheit ist so konzipiert, dass der Abstand zwischen dem Prüfling und den Testwerkzeugen möglichst gering ist, so dass Streuinduktivitäten minimiert werden – über den gesamten Signalweg. Spannungsüberschwingungen während der Kommutierung sind nahezu unmöglich, da die möglichen Überspannungswerte in jedem Fall niedriger sind als die Durchbruchspannung.

Präzise Kontaktierung, ohne Lichtbogenbildung

 

Die Testkammern sind mit einer Druckluftatmosphäre klimatisiert und speziell dafür ausgelegt, jegliche Lichtbogenphänomene zu unterdrücken, die die Prüflinge und das Testsystem beschädigen könnten.

Die präzise Kontaktierung der vereinzelten Chips basiert auf der Feinausrichtung der Probe durch ein visuelles Präzisionssystem. Das Prüfsystem richtet jeden Chip vor der Prüfung automatisch aus, um Abweichungen in der X-, Y- und Theta-Drehung seiner Position zu verhindern.

Automatisches Handling von Diced-Wafern

MEMS Test - Pick & Place Test Handler - SPEA

Pick&Place-Handler

Integrierte Pick&Place-Köpfe, die auf Linearbewegungen basieren, garantieren ein schnelles und präzises Handling. Die Bauteile werden vom Wafer (auf Blue- oder UV-Tape) in die Testkammer gebracht, wo kontaktiert und vollständig geprüft werden.

Nach dem Test können die guten Chips auf einem Filmrahmen platziert werden, wodurch das ursprüngliche Waferformat wiederhergestellt wird, oder sie können nach einer genauen optischen Prüfung in Tape-on-Reel verpackt werden. Die gleiche Maschinenkonfiguration kann flexibel für beide Ausgabeoptionen verwendet werden, ohne dass eine Änderung der Einstellungen erforderlich ist.

Handler mit Werkzeugrevolver

Basierend auf der Revolverkopf-Technik bieten die Systeme Flexibilität in der Konfiguration bei einer kompakten Größe und führen Tests, Prüfungen und Endbearbeitung mit höchster Präzision und Geschwindigkeit aus.

Die Möglichkeit, vereinzelte Chips direkt von film-framed Wafern zu verarbeiten, mit anschließender Platzierung auf rekonstruierten Wafern oder auf Band, macht diese Lösung zu einer idealen Wahl für KGD-Tests. Der Handler beinhaltet mehrere Stationen für elektrische Tests (bis zu 10), mit der Option der thermischen Konditionierung für Temperaturprüfungen.

Komplett konfigurierbar bei Ein- und Ausgabe

Durch die Vielzahl der verfügbaren Ein-/Ausgabemodule – sowohl für Pick&Place- als auch für Revolverkopf-Handler – kann die Testzelle an jeden Prozess angepasst werden. Der Input kann entweder auf Wafer oder Tray erfolgen, während die Ausgabe auf Wafer, Tray oder Tape-on-Reel erfolgen kann. Dabei besteht die Möglichkeit, mehrere Ein-/Ausgabemodule in derselben Gerätekonfiguration einzusetzen.

KGD Test Cells - MEMS and Semiconductor test - Software- SPEA

Optische und geometrische Tests

 

Vor der elektrischen Prüfung erfolgt eine optische Inspektion auf den sechs Seiten der Prüflinge, um ihr Vorhandensein und ihre Position zu überprüfen, um sie anhand ihres ID-Codes nachzuverfolgen und Komponenten auszusondern, die Maß-, Schönheits- oder Formfehler aufweisen.

Die Sichtprüfung von oben und unten erfolgt ebenfalls an der Prüfstation, um das Vorhandensein und die Ausrichtung der Komponente zu überprüfen, während eine exakte Lasermessung Antastkraft und Druck kontrolliert.

Nach der Prüfung kann eine weitere vollständige optische Kontrolle der Endstufe durchgeführt werden. Werden die Komponenten im Tape-on-Reel Verfahren verarbeitet erfolgt ebenfalls eine In-pocket-Inspektion und eine Überprüfung der Bandversiegelung, um sicherzustellen, dass die Komponenten direkt an den Kunden versandt werden können, ohne dass weitere Überprüfungen erforderlich sind.

Thermische Konditionierung

 

Temperaturprüfungen sind häufig erforderlich, um Defekte an thermisch sensiblen Bauteilen zu erkennen oder, um Tests durchzuführen, die z. B. im Automotive-Bereich vorgeschrieben sind.

SPEA-Testzellen verwenden ein flexibles, stickstofffreies Temperierungssystem, das Komponenten im Temperaturbereich von -50 bis +180 °C erwärmen oder kühlen kann. Die spezielle Temperaturregelung pro Anlage verhindert Temperaturunterschiede zwischen den verschiedenen Prüflingen und gewährleistet einheitliche Prüfbedingungen für alle Komponenten.

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