一种垂直式MEMS直针插针装置及其插针方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种垂直式MEMS直针插针装置及其插针方法；插针装置包括上固定结构、下固定结构、平移结构、锁止结构、垫手结构、滑轨结构、定位导向结构、视觉检测结构；插针装置被配置成，在工作位置、所述滑轨结构带动所述垫手凸台移动到探针卡上面时，所述第一高度始终小于所述第二高度，所述垫手凸台至少部分覆盖在所述探针卡的正上方。本方案依靠结构简单但是可靠性、精度极高的机械结构，来实现了MEMS直针在插针时能确保上盖板、下盖板稳定、无偏移得分开，不会发生弯针、重复对位、效率低下等问题，其成本低、精度高、结构巧妙，确保MEMS直针这种具有特殊结构探针的插针成品率。针这种具有特殊结构探针的插针成品率。针这种具有特殊结构探针的插针成品率。

【技术实现步骤摘要】
一种垂直式MEMS直针插针装置及其插针方法


[0001]本专利技术涉及半导体芯片测试
，特别涉及一种用于高端探针卡生产的一种垂直式MEMS直针插针装置及其插针方法。

技术介绍

[0002]探针卡是用于测试芯片良率的重要工具，随着芯片制程的不断缩短，芯片引脚间距不断变小，常规探针卡无法再进行测试。为了满足测试需求，采用MEMS工艺加工制造的垂直式MEMS探针进行芯片引脚测试。
[0003]针对不同种类的芯片测试需求，有的需要采用垂直式MEMS直针进行测试。
[0004]参考如附图2A至附图2C所示的垂直式MEMS直针结构示意图，垂直式MEMS直针包含针尖、针尾和针钩，由于垂直式MEMS探针尺寸界面微小（截面50μm*50μm），长度尺寸大（5~8mm），一张探针卡上探针数量众多（在2K
‑
20K之间），安装难度大。探针卡结构如图3所示。探针卡分为上盖板、下盖板，上下探针孔尺寸相同（截面55μm*55μm），利用探针的钩子勾住探针孔边缘固定住。
[0005]探针卡上盖板探针孔位置开有凹槽，探针卡下探针本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种垂直式MEMS直针插针装置，用于将垂直式MEMS直针插入探针卡中，所述探针具有针尖、针尾和针钩，所述针尖的中心轴延长线与针尾的中心轴延长线之间相重合，所述探针卡包括上盖板和下盖板，所述上盖板上设置有用于针尖、针尾穿过的上探针孔，所述下盖板上设置有用于针尖穿过的下探针孔，其特征在于，所述插针装置包括：上固定结构，所述上固定结构具有用于定位安装上盖板的朝下设置的上固定板，所述上固定板上设置有在探针插针过程中至少使上探针孔敞开的上避让空间，所述上固定结构具有X、Z方向上的平移自由度；下固定结构，所述下固定结构具有用于定位安装下盖板的朝上设置的下固定板，所述下固定结构上设置有在探针插针过程中使下探针孔敞开的下避让空间；平移结构，所述平移结构与所述上固定结构配合连接，用以带动所述上固定结构在X、Z方向上平移，所述平移机构带动所述上固定结构向上位移时，定义所述下盖板和上盖板分离的高度为第一高度；锁止结构，所述锁止结构与所述平移机构配合连接，用以锁止所述平移机构以限制所述平移机构在X、Z方向上的平移自由度；垫手结构，所述垫手结构具有朝向Y方向延伸并且位于探针卡的下盖板上方或与所述下盖板紧贴的垫手凸台，定义所述垫手凸台距离探针卡的上盖板的高度为第二高度；滑轨结构，所述滑轨结构与所述垫手结构配合连接，用以使所述垫手凸台具有Y方向上的平移自由度；定位导向结构，所述定位导向结构包括设于下固定结构上的导向柱和对应导向柱设于上盖板、下盖板上的导向孔，用于上盖板、下盖板之间分离或靠近时提供竖直方向上的直线定位导向；视觉检测结构，所述视觉检测结构位于所述下固定结构的下方空间，在探针插针过程中所述视觉检测结构位于所述下盖板的正下方；所述插针装置被配置成：所述上固定结构和下固定结构具有初始位置和工作位置；在初始位置时，所述上盖板远离下盖板，在工作位置时，所述上盖板靠近下盖板；由所述平移结构带动所述上固定结构在X、Z方向上平移，以使上固定结构及上盖板在初始位置到工作位置之间位移；由所述滑轨结构带动所述垫手结构在Y方向上位移；且在工作位置、所述滑轨结构带动所述垫手凸台移动到探针卡上面时，所述第一高度始终小于所述第二高度，所述垫手凸台至少部分覆盖在所述探针卡的正上方。2.根据权利要求1所述的一种垂直式MEMS直针插针装置，其特征在于：所述Z方向为上下垂直的方向，所述X方向为水平且与Z方向垂直的方向，则Y方向为与X、Z所在平面相垂直的方向。3.根据权利要求1所述的一种垂直式MEMS直针插针装置，其特征在于：所述上固定结构设置上气道，所述上固定结构朝下的表面设置与上气道相互连通的上吸孔；所述上避让空间包括与上探针孔对应设置的第一上避让孔和与探针卡上的螺钉安装孔对应上合作的第二上避让孔，所述上固定板为U形结构，所述第一上避让孔位于U形结构的U形开口中。4.根据权利要求1所述的一种垂直式MEMS直针插针装置，其特征在于：所述下固定结构设置下气道，所述下固定结构朝上的表面设置与下气道相互连通的下吸孔；所述下固定结
构上开设有开口朝上用于放置探针卡的安装凸台，所述下固定结构在放置所述探针卡后对应所述下探针孔的位置设置下避让空间，所述下避让空间为孔状；所述下固定结构上设有朝上凸起且与所述探针卡平齐的限位柱，所述下固定结构上设有用于安装限位柱的安装孔，由限位柱起到限位作用以限制Z轴下降导致的对探针卡下盖板施加过大压力。5.根据权利要求1所述的一种垂直式MEMS直针插针装置，其特征在于：所述插针装置还包括一底座，所述平移结构、锁止结构、滑轨结构均固定安装在所述底座上，所述底座上开设有上下贯通的观察口。6.根据权利要求5所述的一种垂直式MEMS直针插针装置，其特征在于：所述平移结构包括带动上固定结构沿X轴方向平移的第一位移机构、带动上固定结构沿Z轴方向平移的第二位移机构；其中，所述第一位移机构包括滑轨、第一移动台、第一转动旋钮，所述滑轨沿X轴方向固定安装在所述底座上，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：于海超，徐兴光，周培清，
申请(专利权)人：强一半导体苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：