全自動探針臺圖像定位裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及集成電路測試裝備技術，尤其是一種用于晶圓測試的全自動探針臺圖像定位裝置。
【背景技術】
[0002]晶圓測試是集成電路制造的一道重要工序，準確的測試能夠及時剔除不良品，減少封裝測試成本的浪費，提高產(chǎn)品良好率。探針臺是晶圓測試主流設備，與測試機連接后能夠自動完成對集成電路的電性能測試。探針臺的主要功能是實現(xiàn)晶圓焊盤與探針卡針尖的精密對位，這個過程稱為對針過程?，F(xiàn)有技術中，探針臺的對針方式多為手動對針，即操作工借助顯微鏡，利用操作桿手動移動載片臺，肉眼判斷對針的準確程度。人工視覺檢查對針效果，效率低且精度不高，同時降低了探針臺的自動化程度，不能滿足大批量晶圓測試的需求。如專利公開號為CNCN103760391A—種內(nèi)置多探針模塊，包括底座，底座上設置電氣測試用印刷電路板和焊接位;探針活動設置在底座上，并可根據(jù)待測試器件之結構調(diào)整探針在底座上的位置排布，這種具有內(nèi)置多探針模塊之探針臺，內(nèi)置多探針模塊設置在用于放置待測試器件的卡盤上方，根據(jù)待測試器件測試需求，調(diào)整內(nèi)置多探針模塊，形成不同類型之探針卡。又如專利公開號為CN104698230A設計的一種半導體芯片測試手動探針臺，包括探針臺底座、承片臺、承片臺座、快速尋址機構、鎖緊機構及微調(diào)機構，鎖緊機構由真空吸盤構成，微調(diào)機構由連桿、微調(diào)導向板、微調(diào)手柄、關節(jié)軸承、調(diào)心軸承構成，真空吸盤與探針臺底座的臺面為真空鎖緊狀態(tài)時，快速尋址機構被固定鎖緊;微調(diào)手柄底端和關節(jié)軸承連接，微調(diào)手柄中部通過調(diào)心軸承連接連桿一端，連桿另一端與承片臺座連接，撥動微調(diào)手柄，調(diào)心軸承能在水平面內(nèi)做360°擺動，并帶動連桿在水平面內(nèi)做任何方向的移動，實現(xiàn)承片臺座的微調(diào)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的是為了解決探針臺能夠自主完成焊盤與探針的精密對位，以提高探針臺的自動化水平，同時減輕操作人員勞動強度的問題，提供一種結構合理，取像快捷準確的全自動探針臺圖像定位系統(tǒng)。
[0004]本實用新型的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的:一種全自動探針臺圖像定位裝置，包括基座，位于基座上的XY平臺，其特征是XY平臺上設有載片臺和第二相機模塊支架，第二相機模塊支架上設有第二相機模塊以及配有氣缸的標定塊，基座頂部設有控針卡，相對載片臺的上方設置第一相機模塊。本技術方案由第一相機模塊和第二相機模塊拍攝采集工作對象的圖像，將獲取的圖像與樣本圖像進行比對，來確定焊盤與針尖的位置;通過控制XY平臺運動來帶動第二相機模塊和載片臺沿χ-y方向運動，同時控制標定塊在標定位和自由位之間運動，以完成圖像的采集和相機間的標定。
[0005]作為優(yōu)選，所述的第一相機模塊包括第一高倍鏡頭和第一低倍鏡頭。第一高倍鏡頭和第一低倍鏡頭根據(jù)作業(yè)需要可以進行切換，其中，第一低倍鏡頭視野大但分辨率低，用于快速尋找焊盤;第一高倍鏡頭視野小但分辨率高，用于精確確定焊盤位置。
[0006]作為優(yōu)選，所述的第二相機模塊包括第二高倍鏡頭和第二低倍鏡頭。第二高倍鏡頭和第二低倍鏡頭根據(jù)所拍攝物體分辨率高低的需要進行切換，第二低倍鏡頭視野大但分辨率低，用于快速尋找控針卡針尖;第二高倍鏡頭視野小但分辨率高，用于精確確定控針卡針尖位置。
[0007]作為優(yōu)選，所述的標定塊包括透光玻璃，透光玻璃中心刻有十字光標。標定塊主要用于第一相機模塊與第二相機模塊的相對位置標定。
[0008]作為優(yōu)選，所述的標定塊與氣缸活塞桿相連。標定時，動力裝置帶動標定塊運動至第二相機模塊高倍鏡頭上方即標定位，第一相機模塊高倍鏡頭和第二相機模塊高倍鏡頭分別獲取十字光標的圖像，二者間位置關系確定。
[0009]作為優(yōu)選，所述的載片臺上設有真空吸盤。晶圓通過真空吸附方式固定在載片臺上方。
[0010]作為優(yōu)選，第一相機模塊通過第一相機模塊支架固定在基座上，第一相機模塊位于載片臺的上方。
[0011 ]本實用新型的有效效果是:對針速度快，精度高，成功率高；相機標定原理簡單易實現(xiàn)，所需安裝空間小，探針臺結構緊湊；自動化程度高，滿足晶圓大規(guī)模測試的要求，適用于大規(guī)模流水線生產(chǎn);標定塊結構簡單，成本低，易操作。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型的一種結構示意圖。
[0013]圖2是本實用新型的第一相機模塊的仰視結構示意圖。
[0014]圖3是本實用新型的第二相機模塊的結構示意圖。
[0015]圖4是本實用新型的一種標定塊俯視圖。
[0016]圖中:1.基座，2.XY平臺，3.第二相機模塊支架，4.第二相機模塊，41.第二高倍鏡頭，42.第二低倍鏡頭，5.標定塊，51.支撐條，52.透光玻璃，53.十字光標，6.控針卡，7.載片臺，8.晶圓，9.第一相機模塊，91.第一高倍鏡頭，92.第一低倍鏡頭，10.第一相機模塊支架。
【具體實施方式】
[0017]下面通過實施例，并結合附圖，對本實用新型的技術方案作進一步具體的說明。
[0018]參見圖1，本實施例一種全自動探針臺圖像定位系統(tǒng)，包括基座I，位于基座I上的XY平臺2，探針卡6和第一相機模塊支架10均固定在基座I的支架上，其中探針卡6位于整個探針臺的最上方。載片臺7和第二相機模塊支架3均固定在XY平臺2上，晶圓8通過真空吸附方式固定在載片臺7上。
[0019]第一相機模塊9固定在第一相機模塊支架10上，其高度在晶圓8位置之上;第二相機模塊4和標定塊5都固定在第二相機模塊支架3上。載片臺7和第二相機模塊支架3均由XY平臺2帶動實現(xiàn)x-y方向的直線運動。
[0020]第一相機模塊9和第二相機模塊4均通過電纜與計算機相連，向計算機傳輸圖像，計算機將獲取的圖像與樣本圖像進行比對，確定焊盤與針尖的位置。
[0021]第一相機模塊9包括第一高倍鏡頭91和第一低倍鏡頭92，如圖3所示，兩種倍率的鏡頭可根據(jù)作業(yè)過程中所拍攝物體分辨率的高低進行切換。
[0022]第二相機模塊4同樣包括第二高倍鏡頭41和第二低倍鏡頭42，如圖2所示，兩種倍率的鏡頭可根據(jù)作業(yè)過程中所拍攝物體分辨率的需要進行切換。
[0023]標定塊5設有支撐條51，透光玻璃52位于支撐條51寬度向中間部位，透光玻璃52的中心位置刻有十字光標53，十字光標53的寬度等于0.2mm。整個標定塊5通過獨立支架固定在第二相機模塊支架3上，用于第一相機模塊9與第二相機模塊4的相對位置標定。標定塊5與氣缸活塞桿相連，標定時，氣缸伸出帶動標定塊5運動至第二相機模塊4的高倍鏡頭41上方，第一相機模塊9高倍鏡頭91和第二相機模塊4高倍鏡頭41將分別獲取十字光標53的圖像，以確定二者間的位置關系。標定完成后，氣缸縮回帶動標定塊5離開第二相機模塊4的高倍鏡頭41上方，位于自由位。
[0024]工作時，由第一相機模塊9和第二相機模塊4拍攝圖片傳輸給計算機，計算機接收圖像之后，將獲取的圖像與樣本圖像進行比對，確定焊盤與針尖的準確位置關系。另一方面，通過控制XY平臺2運動來驅(qū)動第二相機模塊4和載片臺7沿X-y方向運動，并同時控制氣缸帶動標定塊5在標定位和自由位之間運動，以完成圖像的采集和相機間的標定。
[0025]上述實施例是對本實用新型的說明，不是對本實用新型的限定，任何對本實用新型的簡單變換后的結構均屬于本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種全自動探針臺圖像定位裝置，包括計算機、基座(I)，位于基座上的XY平臺(2)，其特征是XY平臺上設有載片臺(7)和第二相機模塊支架(3)，第二相機模塊支架上設有第二相機模塊(4)以及配有氣缸的標定塊(5)，基座頂部設有控針卡(6)，相對載片臺的上方設置第一相機模塊(9)。2.根據(jù)權利要求1所述的全自動探針臺圖像定位裝置，其特征在于所述的第一相機模塊(9)包括第一高倍鏡頭(91)和第一低倍鏡頭(92)。3.根據(jù)權利要求1所述的全自動探針臺圖像定位裝置，其特征在于所述的第二相機模塊(4)包括第二高倍鏡頭(41)和第二低倍鏡頭(42)。4.根據(jù)權利要求1或2或3所述的全自動探針臺圖像定位裝置，其特征在于所述的標定塊(5)包括透光玻璃(52)，透光玻璃中心刻有十字光標(53)。5.根據(jù)權利要求4所述的全自動探針臺圖像定位裝置，其特征在于所述的標定塊(5)與氣缸活塞桿相連。6.根據(jù)權利要求1或2或3所述的全自動探針臺圖像定位裝置，其特征在于所述的載片臺(7)上設有真空吸盤。7.根據(jù)權利要求1或2或3所述的全自動探針臺圖像定位裝置，其特征是在所述的第一相機模塊(9 )通過第一相機模塊支架(10)固定在基座(I)上，第一相機模塊位于載片臺的上方。
【專利摘要】本實用新型涉及一種全自動探針臺圖像定位裝置，為了解決探針臺能夠自主完成焊盤與探針的精密對位，提高探針臺自動化水平，降低勞動強度，包括基座，位于基座上的XY平臺，其特征是XY平臺上設有載片臺和第二相機模塊支架，第二相機模塊支架上設有第二相機模塊以及配有氣缸的標定塊，基座頂部設有控針卡，相對載片臺的上方設置第一相機模塊。對針速度快，精度高，結構緊湊，適用于大規(guī)模流水線作業(yè)。
【IPC分類】G01R31/28, G01R1/067, G05D3/12
【公開號】CN205246712
【申請?zhí)枴緾N201520901119
【發(fā)明人】方兆文, 胡東輝, 郭劍飛, 姚建強, 趙軼
【申請人】杭州長川科技股份有限公司
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2015年11月12日