一种探针和引脚自动对准的方法及其探针台测试系统技术方案

本发明专利技术公开了一种探针和引脚自动对准的方法，通过六个步骤实现了测试探针和引脚的自动对准。本发明专利技术还公开了一种探针和引脚自动对准的探针台测试系统，包括可移动的探针位移装置、安装在探针位移装置上的探针架和探针、可移动的且用于固定待测器件及晶圆的夹具、样品位移装置、可对所有装置进行程序设置的控制器、机械支撑装置、信号传输装置和电源装置。本发明专利技术的一种探针和引脚自动对准的方法及其探针台测试系统的投入成本低、通用性好、能在更短的时间内，在不损害待测器件及晶圆的情况下，更高效率地对其进行测试。广泛应用于复杂高速器件的精密电气测量，能够确保测试信号质量及测试结果的可靠性，并缩减测试时间和降低器件制造工艺的成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体芯片自动测试设备的自动对准方法，尤其涉及一种探针和引脚自动对准的方法及其探针台测试系统。属于检测设备领域。
技术介绍
在电子器件的电学性能测试中，器件引脚与测试设备的电学连接需要通过探针实现，在追求微小型化的半导体以及光电行业中，由于器件引脚尺寸和间距都非常细小，因此很难准确地将探针与引脚相互接触。为此，在测试设备领域出现了专门的探针台设备，广泛应用于复杂、高速器件的精密电气测量的研发，旨在确保质量及可靠性，并缩减研发时间和器件制造成本。探针台的核心功能是让操作者能够高精度地控制探针的位移，从而使其能够与细小的引脚准确接触。因此，探针与引脚对准的方法是决定探针台工作效率和可靠性的关键因素。然而，通过对已经公开的专利、文章和在售产品的调研，我们发现，现有的探针台都是使用手动结合光学显微镜来对探针和引脚进行对准的。它们主要是利用一些常见的机械装置，通过手动调节探针夹持装置的位移，带动探针运动；同时，探针台通常会提供显微镜等观察装置，帮助操作者找到器件引脚的位置，使其能够将探针移动到引脚所在的区域，并使两者相互接触。这种对准方法及其装置的主要优点是灵活性比较高，能够适本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种探针和引脚自动对准的方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步、探针通过探针架固定在探针位移装置上，包含：如果待测器件的引脚个数是1个，则使所述探针的定位测试探针和定位轴线处于一条直线上；如果待测器件的引脚的个数是2个，则使所述探针的定位测试探针和定位轴线处于一条直线上，且使所述探针的辅助定位测试探针和辅助定位轴线处于一条直线上；如果待测器件的引脚个数多于2个，则使所述探针的定位测试探针和定位轴线处于一条直线上，使所述探针的辅助定位测试探针和辅助定位轴线处于一条直线上，使所述探针的一个或一个以上非定位测试探针中的每一个与一条非定位轴线处于一条直线上，并设置所述定位测试探针、所述辅助定位测试探针...

【技术特征摘要】
1.种探针和引脚自动对准的方法，其特征在于，包括以下步骤: 第一步、探针通过探针架固定在探针位移装置上，包含:如果待测器件的引脚个数是I个，则使所述探针的定位测试探针和定位轴线处于一条直线上；如果待测器件的引脚的个数是2个，则使所述探针的定位测试探针和定位轴线处于一条直线上，且使所述探针的辅助定位测试探针和辅助定位轴线处于一条直线上；如果待测器件的引脚个数多于2个，则使所述探针的定位测试探针和定位轴线处于一条直线上，使所述探针的辅助定位测试探针和辅助定位轴线处于一条直线上，使所述探针的一个或一个以上非定位测试探针中的每一个与一条非定位轴线处于一条直线上，并设置所述定位测试探针、所述辅助定位测试探针和所述非定位测试探针的相对位置以使每条所述定位轴线、所述辅助定位轴线和所述非定位轴线都仅与所述待测器件的一个引脚相交；所述非定位轴线和所述辅助定位轴线都与所述定位轴线平行； 第二步、将所述待测器件固定于一个位于样品位移装置上且可在定位调整面上运动的夹具上，包含:如果所述待测器件引脚的个数是I个，则使所述定位调整面和所述定位轴线垂直且相交于定位交 点，并将所述定位交点的相对位置信息预先存储于控制器中；如果所述待测器件引脚的个数多于I个，则使所述定位调整面和所述定位轴线垂直且相交于定位交点，且使所述定位调整面和所述辅助定位轴线垂直且相交于辅助定位交点，将所述定位交点的相对位置信息和所述辅助定位交点的相对位置信息预先存储于所述控制器中； 第三步、如果所述待测器件引脚的个数是I个，则定义其为定位引脚，并向所述控制器输入所述待测器件的所述定位引脚尺度和所述定位引脚与所述夹具的相对位置信息；如果所述待测器件引脚的个数多于I个，则定义一个所述引脚为定位引脚且定义另一个所述引脚为辅助定位引脚，并向所述控制器输入所述待测器件的所述定位引脚尺度和所述定位引脚与所述夹具的相对位置信息以及所述辅助定位引脚尺度和所述辅助定位引脚与所述夹具的相对位置信息； 第四步、所述控制器发出指令控制所述样品位移装置运动，使所述夹具在所述定位调整面上运动，从而将所述待测器件的引脚移至所述定位交点所在的位置，再使所述探针向下运动以观测对准情况，然后使所述探针恢复至原来位置或者进入第五步；或 所述控制器发出指令控制所述探针位移装置运动，使所述定位测试探针在平行于所述定位调整面的平面上运动，从而将所述定位测试探针移至所述定位交点所在的位置，再使所述探针向下运动以观测对准情况，然后使所述探针恢复至原来位置或者进入第五步； 第五步、如果所述待测器件引脚的个数多于I个，则通过所述控制器控制所述探针位移装置或所述样品位移装置，使所述辅助定位轴线与所述辅助定位引脚相交；如果所述待测器件引脚只有I个，进入第六步； 第六步、所述控制器发出指令使所述探针沿着所述定位轴线向下运动，并与所述待测器件的引脚接触。2.权利要求1所述的方法，其中，第一步中所述探针位移装置能沿所述定位轴线运动，沿所述定位轴线的所述运动包含:沿所述定位轴线且在平行于所述定位调整面的平面上直线运动，沿所述定位轴线且在平行于所述定位调整面的平面上曲线运动，及沿所述定位轴线运动在平行于所述定位调整面的平面上直线运动和曲线运动。3.权利要求1所述的方法，其中，第二步中所述样品位移装置能沿所述定位轴线运动，沿所述定位轴线的所述运动包含:沿所述定位轴线且在所述定位调整面上直线运动，沿所述定位轴线且在所述定位调整面上曲线运动，及沿所述定位轴线且在所述定位调整面上直线运动和曲线运动。4.种探针和引脚自动对准的探针台测试系统，应用上述任何一项权利要求所述的方法，其特征在于，包括:...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯中宇，潘元志，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
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