一种探针卡对针机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种探针卡对针机，包括基座、具有三自由度的探针卡支架、模板支架和显微支架；所述的基座为长方形，所述的探针卡支架、模板支架和显微支架沿基座短边方向由前向后安装在基座上；所述的探针卡支架包括三自由度调整机构和夹具，所述的模板支架包括立式支架、凸轮转动机构和模板支撑架，所述的三自由度调整机构包括θ角度旋转滑台、Y轴方向调整滑台和X轴方向调整滑台。由于本实用新型专利技术设置了三自由度调整机构，可以非常方便地沿X轴方向、Y轴方向和θ角度方向调整探针卡的位置，使检测的精度可以达到5μm以内。本实用新型专利技术的夹具大小尺寸可调，最大可以检测400mm的探针卡，兼容性强，可以兼容检测大部分通常尺寸的探针卡。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种探针卡检测设备，特别是一种探针卡对针机。
技术介绍
近年来半导体制程技术突飞猛进，现阶段已向16奈米以下挺进。目前产品讲求轻薄短小，IC体积越来越小、功能越来越强、脚数越来越多，为了降低芯片封装所占的面积与改善IC效能，现阶段覆晶(FlipChip)方式封装普遍被应用于绘图芯片、芯片组、存储器及CPU等。上述高阶封装方式单价高昂，如果能在封装前进行芯片测试，发现有不良品存在晶圆当中，即进行标记，直到后段封装制程前将这些标记的不良品舍弃，可省下不必要的封装成本。探针卡作为一种测试接口，已广泛应用于芯片在封装前的测试。测试时将探针卡上的探针直接与芯片上的焊垫或凸块直接接触，引出芯片讯号，再配合周边测试仪器与软件控制达到自动化量测的目的。探针卡应用在IC尚未封装前，针对裸晶系以探针做功能测试，筛选出不良品、再进行之后的封装工程。因此，探针卡是IC制造中对制造成本影响相当大的重要制程之一。为了提高探针卡的质量和精度，通常需要对探针卡进行校正，校正可分成探针的纵向与横向偏斜的校正以及探针的平均高度校正。中国专利200810135817.4公开了一种探针卡校正设备，该校正设备可先利用显微装置与比对装置以对移动平台上的探针卡先进行纵向及横向的校正与调针工作；继而，再以高度量测器对探针卡继续进行高度量测，更可以记录每一探针的高度，如此周而复始，调针人员便可精准、方便、迅速地于同一调针机台完成探针卡校正工作。但对于垂直弹簧探针卡和悬壁探针卡来说，该校正设备的检测精度达不到要求，同时也不能满足对多种不同尺寸探针卡的检测要求。
技术实现思路
为解决现有技术存在的上述问题，本技术要设计一种既能提高检测精度又能满足多种探针卡尺寸要求的探针卡对针机。为了实现上述目的，本技术的技术方案如下：一种探针卡对针机，包括基座、具有三自由度的探针卡支架、模板支架和显微支架；所述的基座为长方形，所述的三自由度为水平面内的X轴方向、Y轴方向和θ角度旋转方向；所述的X轴方向为基座的长边方向、所述的Y轴方向为基座的短边方向；所述的探针卡支架、模板支架和显微支架沿Y轴方向由前向后安装在基座上；所述的探针卡支架包括三自由度调整机构和夹具，所述的三自由度调整机构下部与基座连接、其上部与夹具连接；所述的夹具包括支撑框架、导轨和夹紧块，所述的支撑框架为矩形框架，沿矩形框架长度方向两侧设置有导轨，所述的夹紧块成对横跨两侧导轨设置，与导轨滑动连接；所述的模板支架包括立式支架、凸轮转动机构和模板支撑架，所述的立式支架固定在基座上，通过凸轮转动机构与模板支撑架连接；所述的显微支架包括门式框架、导柱、滑动组件、伸缩梁和显微连接机构，所述的导柱固定在门式框架的顶部，所述的滑动组件安装在导柱上，所述的伸缩梁一端固定在滑动组件上、另一端与显微连接机构连接。进一步地，所述的三自由度调整机构为三层滑台机构，包括θ角度旋转滑台、Y轴方向调整滑台和X轴方向调整滑台，最底层为具有精密调整功能的θ角度旋转滑台，中层为具有精密调整功能的Y轴方向调整滑台，上层为具有精密调整功能的X轴方向精密调整滑台。进一步地，所述的夹紧块有两对，横跨两侧导轨沿长度方向对称设置。进一步地，所述的夹紧块包括滑块、支撑块和锁紧块，所述的支撑块底部通过滑块安装在导轨上，所述的锁紧块通过锁紧螺栓固定在支撑块的顶部。进一步地，所述的锁紧块X轴方向的宽度小于支撑块X轴方向的宽度，在夹紧块顶部内侧形成台阶结构。进一步地，所述的夹具的两个夹紧块内侧之间的距离最大为400mm。进一步地，所述的基座、夹具、模板支架和显微支架均为左右对称结构。进一步地，所述的模板支撑架为梳齿形结构。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：1、由于本技术设置了三自由度调整机构，可以非常方便地沿X轴方向、Y轴方向和θ角度方向调整探针卡的位置，使检测的精度可以达到5μm以内。2、本技术的夹具大小尺寸可调，最大可以检测400mm的探针卡，兼容性强，可以兼容检测大部分通常尺寸的探针卡。3、本技术的模板支架可以通过翻转机构简单方便的反复升降，方便作业人员进行针位调整作业。附图说明图1是本技术的结构示意图(轴测图)。图2是图1的俯视图。图3是图1的左侧视图。图中：1、基座，2、显微支架，3、支撑框架，4、导轨，5、夹紧块，6、立式支架，7、凸轮转动机构，8、模板支撑架，9、三自由度调整机构。具体实施方式下面结合附图对本技术进行进一步地描述。如图1-3所示，一种探针卡对针机，包括基座1、具有三自由度的探针卡支架、模板支架和显微支架2；所述的基座1为长方形，所述的三自由度为水平面内的X轴方向、Y轴方向和θ角度旋转方向；所述的X轴方向为基座1的长边方向、所述的Y轴方向为基座1的短边方向；所述的探针卡支架、模板支架和显微支架2沿Y轴方向由前向后安装在基座1上；所述的探针卡支架包括三自由度调整机构9和夹具，所述的三自由度调整机构9下部与基座1连接、其上部与夹具连接；所述的夹具包括支撑框架3、导轨4和夹紧块5，所述的支撑框架3为矩形框架，沿矩形框架长度方向两侧设置有导轨4，所述的夹紧块5成对横跨两侧导轨4设置，与导轨4滑动连接；所述的模板支架包括立式支架6、凸轮转动机构7和模板支撑架8，所述的立式支架6固定在基座1上，通过凸轮转动机构7与模板支撑架8连接；所述的显微支架2包括门式框架、导柱、滑动组件、伸缩梁和显微连接机构，所述的导柱固定在门式框架的顶部，所述的滑动组件安装在导柱上，所述的伸缩梁一端固定在滑动组件上、另一端与显微连接机构连接。进一步地，所述的三自由度调整机构9为三层滑台机构，包括θ角度旋转滑台、Y轴方向调整滑台和X轴方向调整滑台，最底层为具有精密调整功能的θ角度旋转滑台，中层为具有精密调整功能的Y轴方向调整滑台，上层为具有精密调整功能的X轴方向精密调整滑台。进一步地，所述的夹紧块5有两对，横跨两侧导轨4沿长度方向对称设置。进一步地，所述的夹紧块5包括滑块、支撑块和锁紧块，所述的支撑块底部通过滑块安装在导轨4上，所述的锁紧块通过锁紧螺栓固定在支撑块的顶部。进一步地，所述的锁紧块X轴方向的宽度小于支撑块X轴方向的宽度，在夹紧块5顶部内侧形成台阶结构。进一步地，所述的夹具的两个夹紧块5内侧之间的距离最大为400mm。进一步地，所述的基座1、夹具、模板支架和显微支架2均为左右对称结构。进一步地，所述的模板支撑架8为梳齿形结构。本技术的工作方法包括以下步骤：A、调整夹具上两个夹紧块5之间的距离，将探针卡放到两个夹紧块5之间的台阶上，然后通过锁紧螺栓锁紧；B、转动凸轮转动机构7，使模板支撑架8处在探针卡上方的水平面上，然后将模板放置在模板支撑架8上；C、调整显微连接机构的X轴方向和Y轴方向距离，使显微镜对准探针卡；D、通过三自由度调整机构9沿X轴方向、Y轴方向和θ角度方向调整探针卡，对探针卡上的每个控针进行检测；E、发现探针位置不良的探针，取下探针卡马上进行调整，然后现进行检测，重复调整和检测过程，直至探针卡所有的探针的位置都符合要求。本技术不局限于本实施例，任何在本技术披露的技术范围内的等同构思或者改变，均列为本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种探针卡对针机，其特征在于：包括基座(1)、具有三自由度的探针卡支架、模板支架和显微支架(2)；所述的基座(1)为长方形，所述的三自由度为水平面内的X轴方向、Y轴方向和θ角度旋转方向；所述的X轴方向为基座(1)的长边方向、所述的Y轴方向为基座(1)的短边方向；所述的探针卡支架、模板支架和显微支架(2)沿Y轴方向由前向后安装在基座(1)上；所述的探针卡支架包括三自由度调整机构(9)和夹具，所述的三自由度调整机构(9)下部与基座(1)连接、其上部与夹具连接；所述的夹具包括支撑框架(3)、导轨(4)和夹紧块(5)，所述的支撑框架(3)为矩形框架，沿矩形框架长度方向两侧设置有导轨(4)，所述的夹紧块(5)成对横跨两侧导轨(4)设置，与导轨(4)滑动连接；所述的模板支架包括立式支架(6)、凸轮转动机构(7)和模板支撑架(8)，所述的立式支架(6)固定在基座(1)上，通过凸轮转动机构(7)与模板支撑架(8)连接；所述的显微支架(2)包括门式框架、导柱、滑动组件、伸缩梁和显微连接机构，所述的导柱固定在门式框架的顶部，所述的滑动组件安装在导柱上，所述的伸缩梁一端固定在滑动组件上、另一端与显微连接机构连接。...

【技术特征摘要】
1.一种探针卡对针机，其特征在于：包括基座(1)、具有三自由度的探针卡支架、模板支架和显微支架(2)；所述的基座(1)为长方形，所述的三自由度为水平面内的X轴方向、Y轴方向和θ角度旋转方向；所述的X轴方向为基座(1)的长边方向、所述的Y轴方向为基座(1)的短边方向；所述的探针卡支架、模板支架和显微支架(2)沿Y轴方向由前向后安装在基座(1)上；所述的探针卡支架包括三自由度调整机构(9)和夹具，所述的三自由度调整机构(9)下部与基座(1)连接、其上部与夹具连接；所述的夹具包括支撑框架(3)、导轨(4)和夹紧块(5)，所述的支撑框架(3)为矩形框架，沿矩形框架长度方向两侧设置有导轨(4)，所述的夹紧块(5)成对横跨两侧导轨(4)设置，与导轨(4)滑动连接；所述的模板支架包括立式支架(6)、凸轮转动机构(7)和模板支撑架(8)，所述的立式支架(6)固定在基座(1)上，通过凸轮转动机构(7)与模板支撑架(8)连接；所述的显微支架(2)包括门式框架、导柱、滑动组件、伸缩梁和显微连接机构，所述的导柱固定在门式框架的顶部，所述的滑动组件安装在导柱上，所述的伸缩梁一端固定在滑动组件上、另一端与显微连接机构连接。2.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张继，李祥峰，
申请(专利权)人：大连火蓝电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21