CN109262412B - 磨针台驱动结构及全自动探针台 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及半导体检测领域,针对影响检测作业效率的问题,提供了一种磨针台驱动结构该技术方案如下:包括滑动连接于磨针台上的联动件、驱动联动件滑动的联动驱动件;一种全自动探针台,包括外壳、探针、基座,基座上滑动连接有主支架,主支架上滑动连接有副支架,副支架沿竖直方向滑动连接有工作台,基座设有驱动主支架滑动的主驱动件,主支架上设有驱动副支架滑动的副驱动件,副支架上设有驱动工作台升降以使工作台与探针抵接或分离的竖直驱动件,副支架上沿竖直方向滑动连接有磨针台,磨针台设有磨针台驱动结构。无需拆卸探针以及人工打磨探针,使得探针的维护作业效率较高,进而使得检测作业的持续性得到保证,提高了检测作业的效果。
Description
技术领域
本发明涉及半导体检测领域,更具体地说,它涉及一种磨针台驱动结构及全自动探针台。
背景技术
全自动探针台主要应用于半导体行业、光电行业、集成电路以及封装的测试。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工艺的成本。
全自动探针台检测时,通过探针分别与待检测的半导体元件的引脚连接以通电,进而检测半导体元件电路是否畅通,以挑选出不合格品。
探针由于长期通电,表面容易氧化,在使用一端时间后需要进行打磨,以保证其测量精度。
目前,通常采用拆卸探针并通过手工打磨的方式以对探针进行维护,但这种处理方式效率较低,严重影响检测作业的效率,因此,还有改善空间。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的第一目的在于提供一种磨针台驱动结构,具有检测效率高的优点。
为实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:
一种磨针台驱动结构,包括滑动连接于所述磨针台上的联动件,所述联动件与全自动探针台的工作台连接时跟随工作台运动以联动,还包括驱动联动件滑动的联动驱动件。
通过联动件与全自动探针台的工作台连接时跟随工作台运动,使得通过驱动全自动探针台的工作台运动即可联动磨针台,以使得磨针台打磨探针,使得探针无需拆卸,使得维护探针的效率较高。
针对现有技术存在的不足,本发明的第二目的在于提供一种全自动探针台,具有检测效率高的优点。
为实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:
一种全自动探针台,包括外壳,所述外壳顶部设有探针,所述外壳内设有基座,所述基座上沿水平方向滑动连接有主支架,所述主支架上沿水平方向滑动连接有副支架,所述副支架的滑动方向与主支架的滑动方向垂直,所述副支架沿竖直方向滑动连接有工作台,所述基座设有驱动主支架滑动的主驱动件,所述主支架上设有驱动副支架滑动的副驱动件,所述副支架上设有驱动工作台升降以使工作台与探针抵接或分离的竖直驱动件,所述副支架上沿竖直方向滑动连接有磨针台,还包括上述的磨针台驱动结构。
采用上述技术方案,通过联动驱动件驱动联动件朝向工作台滑动以使联动件与工作台连接,使得通过竖直驱动件驱动工作台上升时将带动磨针台上升,通过主驱动件驱动主支架滑动以及通过副驱动件驱动副支架滑动以调节磨针台与探针相对后,只需驱动主支架或副支架往复运动即可实现磨针台与探针相对运动,由于磨针台与探针抵接即实现通过磨针台对探针进行打磨,即可完成探针维护作业,由于无需拆卸探针以及人工打磨探针,使得探针的维护作业效率较高,进而使得检测作业的持续性得到保证,提高了检测作业的效果,同时无需再配制一套控制***来控制磨针台的运动路径,控制成本,经济效益较佳。
优选的,所述工作台固定连接有朝向磨针台延伸的提升件,所述工作台下降至最低处时,所述联动件所在高度高于提升件所在高度,所述联动件完全伸出时部分位于提升件上方。
采用上述技术方案,通过联动件伸出时部分位于提升件上方,以利用固定连接于工作台上的提升件在跟随工作台上升的过程中通过提升件顶部与联动件底部抵接以带动联动件上升,进而联动磨针台上升,由于提升件对联动件的作用力位于联动件下方,使得作用力效果较好,进而使得联动磨针台上升的效果较佳,稳定性高。
优选的,所述联动件设有弹性的卡块,所述提升件设有供卡块卡入的卡槽。
采用上述技术方案,通过卡块卡入卡槽使得提升件与联动件不易脱离,进而使得联动磨针台上升的过程更为稳定。
优选的,所述提升件以及联动件均处于最低处时,所述卡块底部高度高于提升件顶部高度,所述提升件朝向联动件的一端为竖直平面。
采用上述技术方案,使得正常作业过程中,工作台由于无需下降至最低位置,通过提升件朝向联动件一端的竖直平面配合卡块限制联动件朝向提升件滑动,进而避免误操作导致在无需打磨探针时联动磨针台上升的情况。
优选的,所述卡槽靠近联动件的侧壁沿朝向联动件的方向倾斜向上延伸。
采用上述技术方案,通过卡槽倾斜的侧壁形成导向面,使得探针打磨完毕后,可直接强制回缩联动件,使得卡块沿导向面滑动以离开卡槽,进而使得联动件与提升件脱离,使得磨针台自行滑动,即可进行检测作业,缩短脱离联动状态的时间,提高效率。
优选的,所述磨针台设有限制联动件朝向提升件滑动的弹性的限位件,所述联动件固定连接有触碰块,所述卡块卡接在卡槽内时,所述触碰块抵接限位件。
采用上述技术方案,通过限位件避免联动驱动件驱动联动件滑动行程过大导致卡块无法落入卡槽内甚至导致联动件撞击提升件导致损坏的情况。
优选的,所述提升件为水平延伸的提升板,所述联动件为水平延伸的联动板,所述提升板以及联动板相互抵接的表面水平延伸。
采用上述技术方案,使得提升板与联动板的作用力绝大部分为竖直方向上的作用力,使得联动板受到的作用力垂直于其受力面,充分利用提升件提升作用力联动磨针台,同时减少产生其他方向的作用力以产生相对滑动,稳定性较高。
优选的,所述提升板以及联动板的板面均竖直设置。
采用上述技术方案,通过提升板以及延伸板的板面竖直设置,使得提升板以及延伸板卷不易沿竖直方向弯曲变形,使得提升板以及延伸板的结构更为稳定,进而使得联动磨针台升降的过程稳定性较高。
综上所述,本发明具有以下有益效果:
1. 无需拆卸探针以及人工打磨探针,使得探针的维护作业效率较高,进而使得检测作业的持续性得到保证,提高了检测作业的效果;
2. 通过卡块卡入卡槽使得提升件与联动件不易脱离,进而使得联动磨针台上升的过程稳定;
3. 通过卡槽倾斜的侧壁形成导向面,使得探针打磨完毕后,可直接强制回缩联动件,使得磨针台自行滑动,即可进行检测作业,缩短脱离联动状态的时间,提高效率。
附图说明
图1为本发明中全自动探针台的整体结构示意图;
图2为图1中A部的放大示意图;
图3为本发明中用于示意全自动探针台内部机构的示意图;
图4为本发明中用于示意基座结构的示意图;
图5为图4中B部的放大示意图;
图6为本发明中用于是联动件结构的示意图;
图7为图6中C部的放大示意图。
图中:1、外壳;11、盖板;12、安装孔;13、探针夹持件;131、夹持板;132、螺纹紧固件;14、安装板;141、探针;2、基座;21、主滑轨;3、工作台;31、承物台;32、工作支架;321、竖直滑块;33、提升板;34、固定段;35、提升段;351、卡槽;4、磨针台;41、打磨支架;411、打磨滑块;42、打磨块;43、联动板;44、连接段;45、抵接段;451、卡块;46、挡板;461、限位块;47、触碰块;48、往复气缸;5、主支架;51、主驱动件;511、主丝杆;512、主丝杆套;513、主电机;52、主滑块;53、副滑轨;6、副支架;61、副驱动件;611、副丝杆;612、副电机;62、副滑块;63、打磨滑轨;64、竖直滑轨。
具体实施方式
以下结合附图及实施例,对本发明作进一步详细说明。
一种全自动探针台,参照图1以及图2,包括外壳1,外壳1顶部设有探针141,参照图3以及图4,外壳1内设有基座2,基座2上沿水平方向滑动连接有主支架5,主支架5上沿水平方向滑动连接有副支架6,副支架6上沿竖直方向滑动连接有工作台3以及磨针台4,磨针台4设有磨针台4滑动连接有磨针台驱动结构,磨针台驱动结构包括朝向工作台3伸出以连接工作台3的联动件以及驱动联动件滑动的联动驱动件。
参照图1以及图2,外壳1顶部开口,外壳1顶部铰接有通闭外壳1顶部开口的盖板11,盖板11上开有安装孔12,盖板11上固定连接有探针夹持件13,探针141固定连接于安装板14上,并朝向安装板14的一侧伸出,安装板14通过探针夹持件13夹持以安装在盖板11上,探针141从安装孔12伸入外壳1内。
探针夹持件13包括铰接在盖板11上的夹持板131以及贯穿夹持板131的螺纹紧固件132,螺纹紧固件132与盖板11螺纹连接。
参照图4以及图6,外壳1呈长方体状,基座2上固定连接有沿外壳1长度方向水平延伸的主滑轨21,主支架5底部固定连接有主滑块52,主滑块52与主滑轨21卡接配合以沿着主滑轨21滑动。
基座2上设有驱动主支架5滑动的主驱动件51,主驱动件51包括转动连接在基座2上的主丝杆511、螺纹连接在主丝杆511上的主丝杆套512以及固定连接于基座2上的主电机513,主电机513的转轴与主丝杆511固定连接以驱动主丝杆511转动,主丝杆套512与主支架5固定连接。
主支架5上固定连接有沿外壳1宽度方向水平延伸的副滑轨53,副支架6底部固定连接有副滑块62,副滑块62与副滑轨53卡接配合以沿着副滑轨53滑动。
主支架5上设有驱动副支架6滑动的副驱动件61,副驱动件61包括转动连接于主支架5上的副丝杆611、与副丝杆611螺纹连接的副丝杆套(图中未示出)以及固定连接于主支架5上的副电机612,副电机612的转轴与副丝杆611固定连接以驱动副丝杆611转动,副丝杆套与副支架6固定连接。
参照图5以及图7,副支架6上固定连接有沿竖直方向延伸的竖直滑轨64,工作台3包括工作支架32,工作支架32顶部固定连接有承物台31,竖直滑轨64上卡接有沿竖直滑槽滑动的竖直滑块321,竖直滑块321与工作支架32固定连接。
副支架6上设有驱动工作支架32升降的竖直驱动件,竖直驱动件为固定连接于副支架6上的顶升气缸(图中未示出),顶升气缸的活塞杆与工作支架32固定连接。
副支架6上固定连接有沿竖直方向延伸的打磨滑轨63,磨针台4包括与打磨滑轨63滑动连接的打磨滑块411,打磨滑块411上固定连接有打磨支架41,打磨支架41顶部固定连接有打磨块42,打磨块42上表面水平设置,磨针台4位于工作台3的一侧。
联动件为联动板43,打磨支架41上固定连接有驱动联动板43滑动的联动驱动件,联动驱动件为水平设置的往复气缸48,往复气缸48的活塞杆朝向工作台3伸出,联动板43包括与往复气缸48的活塞杆伸出端固定连接的连接段44以及位于连接板远离往复气缸48一端的抵接段45,抵接段45的宽度小于连接段44的宽度,联动板43的板面竖直设置,联动板43的长度方向为水平方向,联动板43与往复气缸48伸出方向平行。
抵接段45底部表面水平设置,抵接段45底部远离连接段44的端部设有弹性的卡块451,卡块451由橡胶制成,卡块451竖直向下延伸。
工作支架32上固定连接有提升件,提升件为水平延伸且固定连接在工作支架32上的提升板33,提升板33的板面竖直设置,提升板33包括与工作支架32固定连接的固定段34以及朝向联动件延伸的提升段35,提升段35上表面水平设置,提升段35上表面凹陷有供卡块451卡入的卡槽351。
卡槽351沿垂直于提升板33的方向延伸,卡槽351两端开口,卡槽351的侧壁倾斜设置,卡槽351靠近磨针台4的侧壁朝向磨针台4倾斜向上延伸。
提升段35朝向磨针台4的端部为竖直的平面,抵接段45朝向工作台3的端部为竖直的平面。
工作台3以及磨针台4均为于最低处时,提升段35顶部的高度低于抵接段45底部的高度,且当往复气缸48伸出后抵接段45位于提升段35上方。
打磨支架41上沿垂直于往复气缸48伸出方向的水平方向延伸有挡板46,挡板46位于往复气缸48朝向提升件的一端,挡板46上固定连接有弹性的限位件,限位件为限位块461,限位件沿水平方向朝向往复气缸48延伸。
联动板43上固定连接有触碰块47,触碰块47与限位块461位于同一水平高度,当往复气缸48伸出以使卡块451位于卡槽351上方时,触碰块47与限位块461抵接。
本实施例的工况及原理如下:
工作时,将待测的半导体元件放置在承物台31上,启动主驱动件51驱动主支架5滑动以驱动副驱动件61驱动副支架6滑动,调节半导体元件与顶针沿竖直方向正对,通过竖直驱动件顶升工作台3以驱动工作台3上升,进而使得承物台31上的半导体元件引脚与探针141接触,探针141通电检测。
通过在承物台31上放置多个半导体元件,通过滑动主支架5以及副支架6以调节承物台31与探针141的相对位置,进而调节承物台31上的多个半导体元件依次与探针141正对以进行检测,检测作业方便快捷,效率较高。
当探针141表面氧化后,下降工作台3至最低处,启动往复气缸48以驱动联动板43伸出,然后提升工作台3,使得提升板33的提升段35与联动板43的抵接段45抵接,进而通过联动板43与提升板33配合以联动提升磨针台4,使得磨针台4跟随工作台3一起提升,通过滑动主支架5以及副支架6,调节探针141位于打磨块42的中心位置,然后提升工作台3至打磨块42上表面与探针141抵接,然后滑动主支架5或者副支架6,即可使得探针141与打磨块42相对运动以摩擦,进而将探针141表面的氧化层打磨干净,以完成探针141维护作业,使得探针141无需拆卸,也无需人工对探针141进行打磨,操作方便,维护作业效率较高,使得探针141台维护时间大幅缩短,进而提高了探针141台检测作业的效率。
通过主驱动件51以及副驱动件61均为丝杆传动机构,使得驱动主支架5以及副支架6滑动以调节工作台3或打磨块42与探针141的相对位置时,精度较高。
通过卡块451卡在卡槽351内,使得在联动提升的过程中,联动板43与提升板33不易脱离,提高联动提升的稳定性。
通过卡槽351侧壁倾斜设置,使得联动磨针台4提升并对探针141打磨后,可通过稍微下降工作台3以使得打磨块42离开探针141后,通过往复气缸48回缩使得卡块451沿着卡槽351侧壁滑出以强制解除联动板43与提升板33的连接,进而使得磨针台4自然落下以复位,即可在调节工作台3的位置后,稍微提升工作台3即可使得探针141与半导体元件接触以检测,使得维护作业后,无需将工作台3完全下降后在回缩往复气缸48,减少行程中时间的浪费,进一步提高效率。
通过触碰块47与限位块461配合限制往复气缸48伸出的最大行程,避免往复气缸48伸出行程过大导致联动板43与提升板33撞击的情况,提高稳定性。
通过联动板43朝向工作台3的端部为竖直平面且提升板33朝向磨针台4的端部位竖直平面,使得正常作业时,由于工作台3无需下降至最低处,使得提升板33的提升段35顶部高度高于联动板43的抵接段45底部高度,进而使得误操作以启动往复气缸48时,抵接段45无法滑动至提升段35上方,进而使得误操作时,无法使得磨针台4与工作台3联动,只有在工作台3下降至最低处后,方能进行联动操作,提高设备稳定性。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释,其并不是对本发明的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (5)
1.一种全自动探针台,其特征是,包括:
外壳(1),所述外壳(1)顶部设有探针(141),所述外壳(1)内设有基座(2),所述基座(2)上沿水平方向滑动连接有主支架(5),所述主支架(5)上沿水平方向滑动连接有副支架(6),所述副支架(6)的滑动方向与主支架(5)的滑动方向垂直,所述副支架(6)沿竖直方向滑动连接有工作台(3),所述基座(2)设有驱动主支架(5)滑动的主驱动件(51),所述主支架(5)上设有驱动副支架(6)滑动的副驱动件(61),所述副支架(6)上设有驱动工作台(3)升降以使工作台(3)与探针(141)抵接或分离的竖直驱动件,所述副支架(6)上沿竖直方向滑动连接有磨针台(4);
磨针台驱动结构,包括滑动连接于所述磨针台(4)上的联动件,所述联动件与所述全自动探针台的工作台(3)连接时跟随工作台(3)运动以联动,所述磨针台驱动结构还包括驱动所述联动件滑动的联动驱动件;
所述工作台(3)固定连接有朝向磨针台(4)延伸的提升件,所述工作台(3)下降至最低处时,所述联动件所在高度高于提升件所在高度,所述联动件完全伸出时部分位于所述提升件上方;
所述提升件为水平延伸的提升板(33),所述联动件为水平延伸的联动板(43),所述提升板(33)以及联动板(43)相互抵接的表面水平延伸;
磨针台(4)包括与打磨滑轨(63)滑动连接的打磨滑块(411),打磨滑块(411)上固定连接有打磨支架(41),打磨支架(41)顶部固定连接有打磨块(42),打磨块(42)上表面水平设置,磨针台(4)位于工作台(3)的一侧;
打磨支架(41)上固定连接有驱动联动板(43)滑动的所述联动驱动件,所述联动驱动件为水平设置的往复气缸(48),往复气缸(48)的活塞杆朝向工作台(3)伸出,联动板(43)包括与往复气缸(48)的活塞杆伸出端固定连接的连接段(44)以及位于连接板远离往复气缸(48)一端的抵接段(45),抵接段(45)的宽度小于连接段(44)的宽度;所述提升板(33)以及联动板(43)的板面均竖直设置;
通过联动板(43)朝向工作台(3)的端部为竖直平面且提升板(33)朝向磨针台(4)的端部位竖直平面,使得正常作业时,工作台(3)无需下降至最低处,使得提升板(33)的提升段(35)顶部高度高于联动板(43)的抵接段(45)底部高度,进而使得误操作以启动往复气缸(48)时,抵接段(45)无法滑动至提升段(35)上方,进而使得误操作时,无法使得磨针台(4)与工作台(3)联动,只有在工作台(3)下降至最低处后,方能进行联动操作。
2.根据权利要求1所述的全自动探针台,其特征是,所述联动件设有弹性的卡块(451),所述提升件设有供卡块(451)卡入的卡槽(351)。
3.根据权利要求2所述的全自动探针台,其特征是,所述提升件以及联动件均处于最低处时,所述卡块(451)底部高度高于提升件顶部高度,所述提升件朝向联动件的一端为竖直平面。
4.根据权利要求3所述的全自动探针台,其特征是,所述卡槽(351)靠近联动件的侧壁沿朝向联动件的方向倾斜向上延伸。
5.根据权利要求4所述的全自动探针台,其特征是,所述磨针台(4)设有限制联动件朝向提升件滑动的弹性的限位件,所述联动件固定连接有触碰块(47),所述卡块(451)卡接在卡槽(351)内时,所述触碰块(47)抵接限位件。
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