CN103869270A - 探针卡自动维修设备及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种探针卡自动维修设备及方法，其中探针卡自动维修设备包括真空吸嘴、顶针及探针，所述顶针、探针都位于真空吸嘴内部，顶针可沿所述真空吸嘴侧壁移动，从而调节探针位置；所述真空吸嘴为喇叭型；所述顶针针身表面为波浪状；还包括一机械手臂，所述真空吸嘴连接于机械手臂上，所述机械手臂可控制所述真空吸嘴的动作及顶针的移动。与现有技术相比，本发明的探针卡自动维修设备及方法，可加快维修效率，提升维修精度，避免人为维修差异性，有效解决人工疲劳操作问题，缩短工程师学习周期。且缩短维修时间，大幅提升产能需求。

Description

探针卡自动维修设备及方法
技术领域
本发明涉及芯片封装测试领域，尤其涉及悬臂式探针测试领域。
背景技术
探针卡是一种测试接口,主要对裸芯进行测试, 以细微探针接触待测芯片的信号接点，对待测芯片接入信号，并接收待测芯片的回馈信号，以判断待测芯片是否能够正常运作。
探针卡主要结构包含电路板、连接元件、及包含探针头，探针头具有探针，且探针是设置于一基座上。
当前的半导体封装测试大部分以悬臂式探针卡进行电性测试，随着对产能不断提升的需求，提高测试稳定性，缩短测试时间是势在必行的研究课题，然而在芯片测试时间不变的条件下如何提高测试稳定性是目前的难点。
再者，芯片的引脚数量在不断增加，引脚的尺寸不断缩小，而探针也在相应的变密、变细;在测试过程中，探针卡对位精度不佳的重要原因之一就是探针卡针位与水平不良，会直接影响测试的稳定性。
目前使用探针卡的维修技术都是采用人工方式进行，先使用高倍显微镜进行探针卡水平量测，再将探针卡移至对位调针机台进行针点针位调整，调整方式用镍子挟持针身，依照原始针位方向进行微调，不断地反复相同动作检查调整确认整片探针卡回到出厂规格。
这种维修方式存在诸多缺点，如：需要反复调整确认耗时费工；且完全凭借个人感觉及手法，不同的人校正维修之后的结果各有差异，无法保证维修精度的一致性；培训人才到能独立作业耗费时间大于6个月以上，人才易流失；显微镜工作环境长时间的操作易造成眼睛疲劳，相对影响工作效率。
因此有必要提供一种可自动维修探针卡的设备来解决上述问题。
发明内容
本发明涉及一种维修探针卡的自动设备及方法。
为达到上述发明目的，本发明提供了一种探针卡自动维修设备，包括真空吸嘴、顶针及探针，所述顶针、探针都位于真空吸嘴内部，顶针可沿所述真空吸嘴侧壁移动，从而调节探针位置。
作为本发明的进一步改进，所述真空吸嘴为喇叭型。
作为本发明的进一步改进，所述顶针针身表面为波浪状。
作为本发明的进一步改进，还包括一机械手臂，所述真空吸嘴连接于机械手臂上，所述机械手臂可控制所述真空吸嘴的动作及顶针的移动。
作为本发明的进一步改进，还包括一真空吸管，所述真空吸管和所述真空吸嘴相连。
作为本发明的进一步改进，还包括一微控制单元，所述微控制单元与所述机械手臂电气连接，所述微控制单元检测探针卡上探针的坐标位置，当位置有偏差时，发送该探针坐标信号给所述机械手臂，所述机械手臂控制真空吸嘴移动至对应的探针位置。
作为本发明的进一步改进，所述真空吸嘴内部还设有一真空监测仪，所述真空监测仪将检测数据反馈给机械手臂。
作为本发明的进一步改进，所述真空监测仪检测数据反馈给机械手臂的真空值达到预设值，所述机械手臂启动调针动作，将所述顶针下压，与探针卡之探针接触，并至充满所述真空吸嘴。
本发明还提供一种探针卡自动维修方法，包括以下步骤：
一微控制单元，检测探针卡上的探针位置，当探针位置有偏差时，发送该探针的坐标信号至机械手臂；
所述机械手臂接收微控制单元发送的探针的坐标信号，移动至对应的探针位置；
所述机械手臂下降至预订高度，开启调针动作；
一真空吸嘴将所述探针吸入真空吸嘴；
所述真空吸嘴内的真空监测仪检测到真空值反馈给所述机械手臂；
机械手臂判断所述真空值是否达到预设值，如果否，则不动作，如果是，则将真空吸嘴内部的顶针下压，与所述探针接触，将真空吸嘴的空间塞满保持密闭真空状态；
调针结束，机械手臂将所述顶针上升，解除真空状态，并将真空吸嘴升高，脱离探针。
作为本发明的进一步改进，所述真空值的预设值为-85千帕。
与现有技术相比，本发明所提供的探针卡自动维修设备及方法，可加快维修效率，提升维修精度，避免人为维修差异性，有效解决人工疲劳操作问题，缩短工程师学习周期。且缩短维修时间，大幅提升产能需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的有关本发明的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明之探针卡自动维修设备之结构示意图；
图2为本发明之探针卡自动维修设备顶针下压时的示意图；
图3为本发明之探针卡自动维修设备顶针充满真空吸嘴时的示意图；
图4为本发明一实施例之探针卡自动维修方法流程图。
其中，附图标记为：
1，微电脑；2，显微镜；3，真空吸管；4，机械手臂；5，真空吸嘴；6，探针；7，顶针。
具体实施方式
以下将结合附图所示的各实施例对本发明进行详细描述。但这些实施例并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施例所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
参图1至图3所示，为本发明所提供的探针卡自动维修设备一实施例，包括一微电脑1，一显微镜2，一真空吸管3，一机械手臂4，一真空吸嘴5，所述微电脑1与显微镜2连接，且所述微电脑1为本实施例中的微控制单元，其中预设探针卡原始出厂坐标值，通过显微镜2检测探针卡的实际坐标值，当实际坐标值和原始坐标值有误差时，微电脑会送出控制信号给机械手臂4，所述控制信号中含有需调整的探针6坐标信息，机械手臂4根据控制信号移动至需调整的探针6对应位置，当机械手臂4到达预设高度时，开启调整动作，采用真空吸嘴5吸取探针至其内部，而真空吸嘴内部的真空监测仪监测到其真空值为-85Kpa以上时，进行调针，即将真空吸嘴5内部的顶针7沿图2所示方向下压，直至与探针6接触，并将真空吸嘴5的空间塞满保持密闭真空状态，如图3所示的状态，同时，微电脑1实时监控比对探针6的坐标位置，最终达到探针6实际位置与原始坐标相同时，结束调针动作，顶针7上升，解除真空状态后，真空吸嘴5随机械手臂4上升，脱离探针6。至此，完成整个调整过程。
具体地，真空吸管3与真空吸嘴5相连，以维持或解除真空吸嘴5的真空状态，此为本领域普通技术人员所习知的技术，在此不作赘述。
参阅图4所示，为本发明一实施例之探针卡自动维修方法之流程图，包括步骤S001，一微控制单元，对应上述实施例的微电脑1，检测探针卡上的探针6位置，当探针6位置有偏差时，发送该探针6的坐标信号至机械手臂4；步骤S002，所述机械手臂4接收微控制单元发送的探针6的坐标信号，移动至对应的探针6位置；步骤S003，所述机械手臂4下降至预定高度，开启调针动作；步骤S004，一真空吸嘴5将所述探针6吸入真空吸嘴；步骤S005，所述真空吸嘴5内的真空监测仪检测到真空值反馈给所述机械手臂；步骤S006，机械手臂4判断所述真空值是否达到预设值，如果否，则不动作，如果是，则将真空吸嘴5内部的顶针7下压，与所述探针6接触，将真空吸嘴5的空间塞满保持密闭真空状态；步骤S007，调针结束，机械手臂4将所述顶针7上升，解除真空状态，并将真空吸嘴5升高，脱离探针6。
 具体的，所述真空预设值为-85Kpa，当真空监测仪监测到真空值为-85Kpa以上时，吸入探针6，开启调针动作，这样是为了避免误动作造成撞针。
本发明所提供的探针卡自动维修设备及方法，实现了对探针卡上探针的自动检测和维修，可加快维修效率，提升维修精度，避免人为维修差异性，有效解决人工疲劳操作问题，缩短工程师学习周期，且提高了生产线的自动化程度，缩短维修时间，大幅提升产能需求。
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种探针卡自动维修设备，其特征在于，包括真空吸嘴、顶针及探针，所述顶针、探针都位于真空吸嘴内部，顶针可沿所述真空吸嘴侧壁移动，从而调节探针位置。
2.如权利要求1所述探针卡自动维修设备，其特征在于，所述真空吸嘴为喇叭型。
3.如权利要求2所述探针卡自动维修设备，其特征在于，所述顶针针身表面为波浪状。
4.如权利要求3所述探针卡自动维修设备，其特征在于，还包括一机械手臂，所述真空吸嘴连接于机械手臂上，所述机械手臂可控制所述真空吸嘴的动作及顶针的移动。
5.如权利要求4所述探针卡自动维修设备，其特征在于，还包括一真空吸管，所述真空吸管和所述真空吸嘴相连。
6.如权利要求5所述探针卡自动维修设备，其特征在于，还包括一微控制单元，所述微控制单元与所述机械手臂电气连接，所述微控制单元检测探针卡上探针的坐标位置，当位置有偏差时，发送该探针坐标信号给所述机械手臂，所述机械手臂控制真空吸嘴移动至对应的探针位置。
7.如权利要求6所述探针卡自动维修设备，其特征在于，所述真空吸嘴内部还设有一真空监测仪，所述真空监测仪将检测数据反馈给机械手臂。
8.如权利要求7所述探针卡自动维修设备，其特征在于，所述真空监测仪检测数据反馈给机械手臂的真空值达到预设值，所述机械手臂启动调针动作，将所述顶针下压，与探针卡之探针接触，并至充满所述真空吸嘴。
9.一种探针卡自动维修方法，其特征在于，包括以下步骤：
一微控制单元，检测探针卡上的探针位置，当探针位置有偏差时，发送该探针的坐标信号至机械手臂；
所述机械手臂接收微控制单元发送的探针的坐标信号，移动至对应的探针位置；
所述机械手臂下降至预订高度，开启调针动作；
一真空吸嘴将所述探针吸入真空吸嘴；
所述真空吸嘴内的真空监测仪检测到真空值反馈给所述机械手臂；
机械手臂判断所述真空值是否达到预设值，如果否，则不动作，如果是，则将真空吸嘴内部的顶针下压，与所述探针接触，将真空吸嘴的空间塞满保持密闭真空状态；
调针结束，机械手臂将所述顶针上升，解除真空状态，并将真空吸嘴升高，脱离探针。
10.如权利要求9所述探针卡自动维修方法，其特征在于，所述真空值的预设值为-85千帕。
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