一种全自动探针检测台及其高精度探针定位模组制造技术

本实用新型专利技术公开了一种全自动探针检测台及其高精度探针定位模组，所述高精度探针定位模组包括探针检测盒，所述探针检测盒上设置有高倍光源检测模块、低倍光源检测模块、CCD图像传感器、和光路切换模块，所述光路切换模块包括光路切换机构，所述光路切换机构包括转动连接在探针检测盒内的切换连杆，驱动切换连杆转动的切换气缸以及被驱动连杆带动的遮挡板，所述遮挡板移动过程中分别对高倍光源模块和低倍光源模块进行遮挡，通过上述设置，使用时先利用低倍光源检测模块进行检测，当CCD图像传感器检测到探针卡位置后，控制切换气缸动作，带动遮挡板进行移动，切换至高倍光源检测模块，对探针位置进行精确定位，控制方便，检测效率高。

A Fully Automatic Probe Detection Platform and Its High Precision Probe Location Module

【技术实现步骤摘要】
一种全自动探针检测台及其高精度探针定位模组
本技术涉及芯片检测设备领域，特别涉及一种全自动探针检测台及其高精度探针定位模组。
技术介绍
目前，公开号为CN104820181A的中国专利公开了一种封装晶圆阵列微探针全自动测试系统，包括运动平台、承片台、视觉模块、运动控制卡、探针卡模块、四线式线材测试机和电脑，其中，承片台、视觉模块以及探针卡模块安装在运动平台上，随着运动平台一起运动，运动控制卡控制运动平台的运动，探针卡模块与四线式线材测试机连接，电脑与运动控制卡以及四线式线材测试机连接。这种探针测试系统的视觉模块仅能对待测封装晶圆进行位置检测，无法检测探针位置，而在对探针进行检测时，由于探针分布较多，对探针精确定位的高倍光源和镜头在初步定位探针卡位置时，获得探针影像的难度较高，定位效率低。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种高精度探针定位模组，其具有切换方便、检测效率高优点。本技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种探针定位模组，包括探针检测盒，所述探针检测盒上设置有高倍光源检测模块，用于识别探针的精确位置坐标；低倍光源检测模块，用于初步识别探针的位置坐标；CCD图像传感器，将采集到图像转化为数字信号；和光路切换模块，将高倍光源检测模块和光源检测模块与CCD图像传感器连接，所述光路切换模块包括光路切换机构，所述光路切换机构包括转动连接在探针检测盒内的切换连杆，驱动切换连杆转动的切换气缸以及被驱动连杆带动的遮挡板，所述遮挡板移动过程中分别对高倍光源模块和低倍光源模块进行遮挡。通过采用上述技术方案，利用光路切换模块将高倍光源检测模块和低倍光源检测模块导向同一个CCD图像传感器，减小了探针定位模组对空间的占用；使用时先利用低倍光源检测模块进行检测，当CCD图像传感器检测到探针卡位置后，控制切换气缸动作，带动遮挡板进行移动，切换至高倍光源检测模块，对探针位置进行精确定位，控制方便，检测效率高。进一步设置：所述光路切换机构包括固定于探针检测盒的遮光导向板，所述固定板上设置有分别通向高倍光源检测模块和低倍光源检测模块的两个通光孔，所述固定板分为上板和下板，所述上板上开设有牵引缺口，所述遮光导向板滑动连接于上板和下板之间，所述遮光导向板包括从牵引缺口中伸出的牵引板，所述牵引板在切换连杆的带动下分别对两个通光孔进行遮挡。通过采用上述技术方案，驱动连杆通过对牵引板施力，使牵引板在牵引缺口处滑动，使遮光板分别遮挡不同的通光孔，固定板对遮光板的移动进行限位，提高遮光板在移动过程中的稳定性。进一步设置：所述牵引板上设置有腰形牵引孔，所述切换连杆上设置有宽度与腰形牵引孔宽度相等的牵引柱。通过采用上述技术方案，切换连杆在转动的过程中，会同时发生沿固定板长度方向和高度方向的移动，腰型孔的设置避免了牵引板对遮光板在厚度方向上的拉扯，结构合理。进一步设置：所述探针检测盒内固定有与高倍电源检测模块电连接的切换检测开关，所述切换连杆上固定有触发切换检测开关的切换触发片。通过采用上述技术方案，切换连杆转动过程中切换触发片移动，对切换检测开关进行触发，控制高倍检测模块中点光源和环形光源的启闭。进一步设置：所述探针检测盒上设置有标靶调节模块，所述标靶调节模块包括标靶固定座、滑动连接在标靶固定座上的对位标靶以及驱动对位标靶移动的驱动件。通过采用上述技术方案，在使用时，先利用驱动件将对位标靶移动至低倍光源检测模块前，利用CCD图像传感器采集到探针卡图像后，移动对位标靶，并切换至高倍光源检测模块，检测探针的针尖位置，用于后续的定位测量；标靶重量较轻，移动时采用驱动件移动即可，结构简单，并且镜头无需移动，探针检测模块的光路不会发生偏移，保证了光路的准确性，避免由于镜片的偏移造成测量不准的情况，保证了测量结果的准确性。进一步设置：所述驱动件为标靶驱动气缸，标靶驱动气缸运动过程中，对位标靶分别经过低倍光源检测模块和高倍光源检测模块前。通过采用上述技术方案，利用标靶驱动气缸带动对位标靶移动，移动快捷，并且位置准确。进一步设置：所述对位标靶包括滑动块和固定在滑动块上的靶体，所述靶体上设置有标记孔，所述标靶固定座上固定有滑动轨，所述滑动块上开有对应的滑槽。通过采用上述技术方案，对位标靶在使用过程中，标记孔分别达到低倍光源检测模块和高倍光源检测模块前，辅助进行定位，靶体与滑动块分别设置，在部分发生损坏时，可以进行更换，并且靶体和滑动块分体设置，在加工时更加方便，滑动轨和滑槽的结构设置简单，方便加工。进一步设置：所述标靶驱动气缸设置于标靶固定座的侧面，所述靶体上设置有与标靶驱动气缸输出端连接的标靶驱动块。通过采用上述技术方案，将标靶驱动气缸设置在标靶固定座的侧面，探针定位模组在气缸长度方向上的尺寸，减小了探针检测模组的空间占用，结构更加紧凑。本技术的另一目的是提供一种全自动探针检测台，其具有检测精确的优点。本技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种全自动探针检测台，包括机体、滑动连接在机体内的工作台、箱盖、连接在箱盖上的探针卡，滑动连接在机体内的芯片定位模组和上述的精确式探针检测模组。通过采用上述技术方案，利用探针检测模组对探针位置进行检测定位，芯片定位模组对工作台上芯片的位置，然后通过对工作台的移动使芯片正对箱盖上的探针，将工作台升起，使探针与芯片抵触对芯片进行检测；探针定位模组在检测时，先利用低倍光源检测模块进行检测，当CCD图像传感器检测到探针卡位置后，控制切换气缸动作，带动遮挡板进行移动，切换至高倍光源检测模块，对探针位置进行精确定位，控制方便，检测效率高。进一步设置：所述芯片定位模组包括高倍镜头模块、低倍镜头模块、光路导向模块以及高度探测模块，光路导向模块包括高倍镜头入口，高倍镜头入口前设置有第一换向棱镜，第一换向棱镜的出射端设置有第二换向棱镜，第二换向棱镜的出射端设置有发射棱镜，低倍镜头入口朝向发射棱镜，发射棱镜的出射方向竖直向下。通过采用上述技术方案，芯片定位模组通过高倍镜头模块检测工作台位置，再通过低倍镜头模块定位芯片具体位置，并通过高度探测模块测定工作台上芯片的垂直高度，结合探针定位模组，将芯片与探针的针尖对准，工作台上升与探针抵触，检测芯片性能。综上所述，本技术具有以下有益效果：1.探针定位模组模组通过结构深度优化，模组体积设计更加小巧，且质量轻，易于安装，不影响工作台性能；采用高倍金相物镜制成，成像清晰度高，实现精密定位；高倍景深小，通过自动对焦方式实现自动测量探针高度功能，可以自动判断探针磨损或损坏，或探针卡安装不当；2.自动定位芯片模组设计有高镜头光路，可以精确识别适应不同规格大小芯片，此外，模组上设计有探测高度模组，用于自动测量不同产品的厚度差，保证探针与芯片良好接触；3.集成视觉对位标靶，可以自动校准自动定位探针模组和自动定位芯片模组的相对坐标，提高整个校准系统的可靠性。附图说明图1是实施例1的探针定位模组的结构示意图；图2是实施例1的探针定位模组在另一视角的结构示意图；图3是实施例2的结构示意图；图4是实施例2的芯片定位模组的结构示意图；图5是实施例2的高度探测模块的结构示意图。图中，1、芯片定位模组；11、低倍镜模块；12、高倍镜模块；13、芯片光路模块；14、高度探测模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高精度探针定位模组，包括探针检测盒(26)，所述探针检测盒(26)上设置有：高倍光源检测模块(21)，用于识别探针的精确位置坐标；低倍光源检测模块(22)，用于初步识别探针的位置坐标；CCD图像传感器(24)，将采集到图像转化为数字信号；和光路切换模块(23)，将高倍光源检测模块(21)和低倍光源检测模块(22)与CCD图像传感器(24)连接，所述光路切换模块(23)包括光路切换机构，所述光路切换机构包括转动连接在探针检测盒(26)内的切换连杆(234)，驱动切换连杆(234)转动的切换气缸(235)以及被驱动连杆带动的遮挡板(237)，所述遮挡板(237)移动过程中分别对高倍光源模块和低倍光源模块进行遮挡。

【技术特征摘要】
1.一种高精度探针定位模组，包括探针检测盒(26)，所述探针检测盒(26)上设置有：高倍光源检测模块(21)，用于识别探针的精确位置坐标；低倍光源检测模块(22)，用于初步识别探针的位置坐标；CCD图像传感器(24)，将采集到图像转化为数字信号；和光路切换模块(23)，将高倍光源检测模块(21)和低倍光源检测模块(22)与CCD图像传感器(24)连接，所述光路切换模块(23)包括光路切换机构，所述光路切换机构包括转动连接在探针检测盒(26)内的切换连杆(234)，驱动切换连杆(234)转动的切换气缸(235)以及被驱动连杆带动的遮挡板(237)，所述遮挡板(237)移动过程中分别对高倍光源模块和低倍光源模块进行遮挡。2.根据权利要求1所述的高精度探针定位模组，其特征在于，所述光路切换机构包括固定于探针检测盒(26)的固定板(236)，所述固定板(236)上设置有分别通向高倍光源检测模块(21)和低倍光源检测模块(22)的两个通光孔，所述固定板(236)分为上板和下板，所述上板上开设有牵引缺口，遮光板滑动连接于上板和下板之间，遮光板包括从牵引缺口中伸出的牵引板，所述牵引板在切换连杆(234)的带动下分别对两个通光孔进行遮挡。3.根据权利要求2所述的高精度探针定位模组，其特征在于，所述牵引板上设置有腰形牵引孔，所述切换连杆(234)上设置有宽度与腰形牵引孔宽度相等的牵引柱。4.根据权利要求1所述的高精度探针定位模组，其特征在于，所述探针检测盒(26)内固定有切换检测开关(239)，所述切换连杆(234)上固定有触发切换检测开关(239)的切换触发片(238)。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦日文，雷迪，林生财，
申请(专利权)人：深圳市矽电半导体设备有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44