[发明专利]一种多芯片测试装置及测试方法

说明书

一种多芯片测试装置及测试方法，其中，多芯片测试装置包括：多个并联排布的测试子单元；各个所述测试子单元包括：第一测试电极和第二测试电极，所述第一测试电极与所述第二测试电极适于分别与待测的半导体芯片单元电学连接，所述第一测试电极能为所述半导体芯片单元提供压力；电流采集器，所述电流采集器适于获取所述第一测试电极或所述第二测试电极中通过的测试电流。所述多芯片测试装置能够提高测试精度和测试效率。

技术领域

本发明涉及半导体器件测试领域，具体涉及一种多芯片测试装置及测试方法。

背景技术

目前，对功率半导体芯片的整晶圆或裸片进行测试时采用的测试装置通常为探针卡，所述探针卡作为一种测试接口用于连接电学测试仪器和半导体芯片，通过传输信号对半导体芯片的参数进行测试。在测试过程中，半导体芯片的底部采用真空吸附系统被定位，半导体芯片的顶部通过探针卡中的探针直接与半导体芯片的电极相接触，再配合电学测试仪器与软件控制达到自动化量测的目的。探针卡模拟的是焊接模块封装结构中的键合引线与半导体芯片焊接的情况，探针卡对于应用于焊接模块封装结构的半导体芯片进行测试时具有优势。

压接模块封装结构相比焊接模块封装结构在应用中有诸多优点，包括：可以实现双面散热，因而散热效率更高，可靠性更好；其内部引线采用压接方式接触连接，消除了绝大部分的焊接点，从而可以有效降低因功率循环和热循环发生焊接点开裂的故障率；易于串联，可以提高设备的电压等级；其封装失效模式为短路模式，压接模块封装结构应用于直流输电工程时，即使任一个串联的半导体芯片发生失效，其余冗余的半导体芯片仍可以正常工作；功率密度大。因此，压接模块封装结构被广泛的应用于柔性直流输电和无功补偿技术领域。

然而，若采用探针卡对压接模块封装结构中的半导体芯片进行测试，会存在以下缺陷：1)无法模拟半导体芯片的受压状态，测试精度较低；2)测试过程加热时采用加热板或氮气吹扫，温度不稳定，且容易氧化半导体芯片造成半导体芯片失效；3)半导体芯片动态测试失效时巨大能量释放容易将探针卡的探针烧蚀损毁，造成探针卡失效，导致测试成本高，不具备批量测试能力；4)单次只能测试一颗半导体芯片，无法同步对多个半导体芯片进行测试。

因此，急需根据压接模块封装结构的特点设计相应的芯片测试装置，以满足相应的测试筛选需求。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的测试精度低和测试效率低的缺陷，从而提供一种多芯片测试装置及测试方法。

本发明提供一种多芯片测试装置，包括：多个并联排布的测试子单元；各个所述测试子单元包括：第一测试电极和第二测试电极，所述第一测试电极与所述第二测试电极适于分别与待测的半导体芯片单元电学连接，所述第一测试电极能为所述半导体芯片单元提供压力；电流采集器，所述电流采集器适于获取所述第一测试电极或所述第二测试电极中通过的测试电流。

可选的，所述半导体芯片单元包括半导体芯片，所述半导体芯片具有相对的第一面和第二面，所述半导体芯片的第一面设置有第一芯片电极连接层，所述半导体芯片的第二面设置有第二芯片电极连接层；所述第一测试电极适于朝向所述第一面且与所述第一芯片电极连接层电学连接，所述第二测试电极适于朝向所述第二面且与所述第二芯片电极连接层电学连接。

可选的，所述第一芯片电极连接层为所述半导体芯片的发射极，所述第二芯片电极连接层为所述半导体芯片的集电极。

可选的，所述第一测试电极用于朝向所述第一面的表面面积大于或等于与所述第一芯片电极连接层的顶部表面面积的80％。

可选的，所述半导体芯片的第一面还设置有第三芯片电极连接层，所述第三芯片电极连接层与所述第一芯片电极连接层分立；所述第一测试电极的部分侧壁表面具有缺口，所述缺口适于暴露所述第三芯片电极连接层。

可选的，所述第三芯片电极连接层为所述半导体芯片的栅极。