CN100370260C - 多晶粒针测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的多晶粒针测装置，包含一具有一矩形开口的平台、两平行设置于该矩形开口的两侧的滑轨、至少一非圆形悬梁以及至少一架设于该非圆形悬梁上的微调台。该非圆形悬梁较佳地是一矩形悬梁，其两末端是分别借助一第一滑座架设于该滑轨上。该微调台包含一X轴驱动组件、一Y轴驱动组件以及一Z轴驱动组件、一角度调整组件及一承载针测卡的载具。该微调台是借助一第二滑座架设于该非圆形悬梁上，而该角度调整组件则可调整该针测卡与一待测集成电路组件的相对角度。本发明的多晶粒针测装置可同时测试多个待测集成电路组件的电气特性。
Description
【技术领域】
本发明是关于一种多晶粒针测装置，特别是关于一种可同时测试多个待测集成电路组件的电气特性的多晶粒针测装置。
【背景技术】
在集成电路组件的制造过程中均会以针测卡测试其电气特性，藉以筛选出不符合产品规格的集成电路组件。传统上，针测卡的设计是依据一待测组件的信号垫的规格与位置，将每根探针设置于探针支撑物上，再利用环氧树脂将探针黏合固定于支撑物上。之后，将针测卡放置于与待测仪器相符合的印刷电路板的上，最后精调每根针的规格，使其真正符合待测组件的规格以便进行准确与稳定的电性测量。
图1是一已知针测卡10的剖视图。如图1所示，该针测卡10包含一电路板12、一设置在电路板12上的支撑物14、若干根固定在支撑物14上的探针16以及一电气连接该探针16与一导线26的导通孔20。为了确保探针16的水平位置不因使用时间的增加而产生针位偏移的情况，探针16是以环氧树脂24固定于支撑物14上。在测量一待测组件30的电气特性时，针测卡10安置于一测量机台(未显示图1)上。之后，测量机台再移动针测卡10以使探针16与该待测组件30的信号接点38形成电气接触，以便进行电性参数测量信号的传送。
然而，一旦针测卡10制作完成后，其仅能应用于测量相同规格的待测组件的电气特性。若待测组件的信号接点38的排列方式或距离有所改变，则必须重新制作符合该待测组件的针测卡。因此，传统针测卡10并不具有多种条件下使用的灵活性，因而测量成本无法降低。
再者，由于新产品及制程的量产日程大幅缩短，使得产品测量时间的控制便成为有效控制产品整体生产时间的重点。因此，近年来许多针测卡制造厂尝试借助改变现有探针技术以进行多点测量，进而缩短产品的测量时间。然而，目前针测卡制造厂都面临到一个限制，那就是即使是多点测量，针测卡的针测点彼此之间的相对位置也是固定的。例如，如果针测卡是设计成同时测量四个相邻待测组件，一旦使用者想要测量四个不相邻或相对位置不一样的待测组件时，此一针测卡即需更换，亦无法转替使用。如此，制造商仍必须另花费时间及成本制备新的测试卡，而无法缩短产品测量时间。
图2至图4是一已知针测装置的示意图，揭示于美国专利US 6,011,405号。如图2所示，该针测装置是将若干根探针42摆置于一楔形卡40上，且该楔形卡40是架设于一调整器44上，其中借助转动螺栓45可驱动该调整器44在Z轴方向的移动而调整该楔形卡40与一特测组件的相对位置。
请参考图3，一圆棒70的两末端是分别以一调整器74架设于两平行滑轨60，另一圆棒72的两末端则分别以一调整器76架设于另两平行滑轨60，且一调整器66是承载于该两圆棒70、72上。亦即，两组平行滑轨60围绕一开口64，而该两圆棒70、72分别架设于平行滑轨60上。若将楔形卡40架设于该调整器66，则可经由该两圆棒70、72在滑轨60上移动(即X、Y方向的移动)而调整楔形卡40上的探针42与一待测组件在X、Y方向的相对位置。惟，上述设计由于采用圆棒承载该调整器66，因此需两彼此垂直的圆棒70、72方可确保该调整器66不致于翻转。
如图4所示，上述设计可借助增加该两圆棒70、72的数量而增加调整器66的数量以实现同时针测多颗待测组件的电气特性。然，由于该调整器66必须以两彼此垂直圆棒70、72承载，因此限制了该调整器66在X、Y方向的移动弹性。例如，架设于同一圆棒70上的三个调整器66在Y方向的位置一定相同，而架设于同一圆棒72上的三个调整器66在Y方向的位置一定相同。亦即，上述设计仅适用针测呈矩阵形式排列的待测组件的电气特性。若，上述设计欲应用于非矩阵形式排列的待测组件的电气特性，则每个调整器66均必须以单个独立的圆棒70、72承载。如此，不但增加了设计复杂度，也降低了可同时针测的待测组件的数量。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种可同时测试多个待测集成电路组件的电气特性的多晶粒针测装置。
为达到上述目的，本发明揭示一种多晶粒针测装置，其特征在于：其包含：
一具有一开口的平台，两设置于该开口的两侧的滑轨，至少一矩形悬梁，其两末端设置于该两滑轨上；
至少一设置于该矩形悬梁上微调台，该微调台包含：一承载一针测卡的载具，以及一可通过旋转该载具而调整该针测卡与一待测组件的相对角度的角度调整组件。
所述的多晶粒针测装置，其特征在于：该角度调整组件包含：一设置于该载具上的蜗轮，及一与该蜗轮啮合的蜗杆。
所述的多晶粒针测装置，其特征在于：该蜗杆垂直于该蜗轮的旋转轴。
所述的多晶粒针测装置，其特征在于：该角度调整组件包含：一设置于该载具上的第一齿轮、一与该第一齿轮啮合的第二齿轮、以及一连接于该第二齿轮的旋转构件。
所述的多晶粒针测装置，其特征在于：该第一齿轮的转轴与该第二齿轮的转轴呈一锐角。
所述的多晶粒针测装置，其特征在于：该微调台另包含：
用于调整该针测卡与该待测组件在X轴方向的相对位置的一X轴驱动组件；
用于调整该针测卡与该待测组件在Y轴方向的相对位置的一Y轴驱动组件；
用于调整该针测卡与该待测组件在Z轴方向的相对位置的一Z轴驱动组件。
所述的多晶粒针测装置，其特征在于：该矩形悬梁与该滑轨是借助一第一滑座连接。
所述的多晶粒针测装置，其特征在于：该微调台与该矩形悬梁是借助一第二滑座连接。
所述的多晶粒针测装置，其特征在于：该平台的开口是呈一矩形。
相较于已知技艺，本发明是将各个针测卡架设于单独的微调台上，可提供使用者依照其所需的待测组件的规格，弹性地调整针测卡在X、Y及Z方向的位置。亦即，本发明可真正实现多点测量的目的，可有效地缩短产品的测量时间。此外，本发明的角度调整组件亦可调整针测卡与待测组件的相对角度，更进一步地提供使用者更大的调整弹性来调整针测卡在测量不同规格待测组件的电气特性。
【附图说明】
图1是一已知针测卡的剖视图；
图2至图4是一已知针测装置的示意图；
图5是本发明多晶粒针测装置的示意图；
图6及图7示例本发明的微调台；
图8及图9示例本发明第一实施例的角度调整组件；
图10及图11示例本发明第二实施例的角度调整组件。
图中组件符号说明：
| 10针测卡 | 12电路板 |
| 14支撑物 | 16探针 |
| 20导通孔 | |
| 24环氧树脂 | 26导线 |
| 30待测组件 | 38信号接点 |
| 40楔形卡 | 42探针 |
| 44调整器 | 45螺栓 |
| 60滑轨 | 64开口 |
| 66调整器 | 70圆棒 |
| 72圆棒 | 74调整器 |
| 100针测装置 | 110平台 |
| 112开口 | 114固定装置 |
| 116滑轨 | 118第一滑座 |
| 120悬梁 | 140微调台 |
| 144螺栓 | 150X轴驱动组件 |
| 152构件 | 154构件 |
| 160Y轴驱动组件 | 162构件 |
| 164构件 | 166凹槽 |
| 168凹槽 | 170Z轴驱动组件 |
| 172构件 | 174构件 |
| 180角度调整组件 | 182蜗轮 |
| 184蜗杆 | 186缓冲件 |
| 190载具 | 192针测卡 |
| 194凹槽 | 196螺栓 |
| 200传动组件 | 202钢棒 |
| 204滚珠 | 230角度调整组件 |
| 232第一齿轮 | 234第二齿轮 |
| 236旋转构件 |
【具体实施方式】
图5是本发明多晶粒针测装置100的示意图。如图5所示，该多晶粒针测装置100包含一具有一矩形开口112的平台110、两平行设置于该矩形开口112两侧的滑轨116、若干个非圆形悬梁120以及架设于该非圆形悬梁120上的微调台140。该非圆形悬梁120较佳地是一矩形悬梁，其两末端是分别借助一第一滑座118架设于该滑轨116上。该平台110可借助若干个固定装置114(例如螺丝)固设于一测试机台(未显示于图中)上。
与美国专利US 6,011,405号揭示的针测装置——实质上仅适用于呈矩阵型式排列的待测组件(请参图4)相比较，本发明的微调台140仅由单一非圆形悬梁120承载，因而该微调台140的横向位置并不受限制而可自由地调整。亦即，借助弹性地调整该微调台140在该非圆形悬梁120上的横向位置，本发明的针测装置100可适用于针测呈非矩阵型式排列的待测组件的电气特性。
具体说来，已知技艺欲应用于针测呈非矩阵型式排列的待测组件时，每个调整器66均必须以个别独立的圆棒70、72承载(请参图4)。相对地，本发明的针测装置100应用于针测呈非矩阵型式排列的待测组件的电气特性时，若干个微调台140仍可架设于同一悬梁120上而不影响彼此在横向位置的调整弹性。再者，已知技艺使用两对滑轨60且每一调整台66均使用两彼此垂直的圆棒70、72承载；而本发明仅使用一对平行滑轨116，且每一微调台140仅使用一悬梁120承载，因而设计相对地较为简易。因此，本发明的针测装置100除了具有较简单的设计外，可同时针测的待测组件的数量亦明显地高于已知技艺。
图6及图7示例本发明的微调台140。如图所示，该微调台140是借助一第二滑座142架设于该非圆形悬梁120上，而借助螺栓144可将该微调台140固定于该非圆形悬梁120的任意位置上。该微调台140包含一X轴驱动组件150、一Y轴驱动组件160、一Z轴驱动组件170、一角度调整组件180及一载具190。该载具190是用于承载一针测卡192，而该角度调整组件180则可调整该针测卡192与一待测组件(未显示于图中)的相对角度。
该X轴驱动组件150是一螺旋测调计(micrometer screw gauge)，其借助旋转该X轴驱动组件150来调整构件152与构件154的横向位置，用以调整该针测卡192与该待测组件在X轴方向的相对位置。构件172是固定于构件154上，而借助旋转该Z轴驱动组件170来调整构件172与构件174在垂直方向的相对位置，用于调整该针测卡192与该待测组件在Z轴方向的相对位置。构件162是固定于构件174上，而构件164是连接于该载具190。借助旋转该Y轴驱动组件160来调整构件162与构件164的纵向位置，用于调整该针测卡192与该待测组件在Y轴方向的相对位置。
图8及图9示例本发明第一实施例的角度调整组件180。如图所示，构件164是以两组传动组件200卡接于构件162，且构件164以一缓冲件186连接于该载具190。具体说来，各传动组件200包含四根钢棒202及若干颗设置于该四根钢棒202间的滚珠204，其中两根钢棒202是设置于构件162的凹槽166内，且另两钢棒202是设置于构件164的凹槽168内。针测卡192是设置于凹槽194中，并以螺栓196固定。该角度调整组件180包含一设置于该载具190上的蜗轮182以及一与该蜗轮182啮合的蜗杆184。该角度调整组件180是借助该蜗杆184的转动来驱动该蜗轮182旋转，进而调整该构件164与载具190的相对角度。该蜗杆184是垂直于该蜗轮182的旋转轴，如图6所示。
图10及图11示例本发明第二实施例的角度调整组件230。如两图所示，该角度调整组件230包含一设置于该载具190上的第一齿轮232、一与该第一齿轮232啮合的第二齿轮234以及一连接于该第二齿轮234的旋转构件236。该角度调整组件230是借助转动该旋转构件236来驱动该第二齿轮234旋转，进而驱动该第一齿轮232旋转以调整该构件164与载具190的相对角度。该第一齿轮232的转轴与该第二齿轮234的转轴呈一锐角，如图7所示。
本发明应用时，首先依据所需测量的待测组件数量及位置，规划所需的悬梁120的数量。之后，利用第一滑座118将该悬梁120分别架设于该矩形开口112两侧的滑轨116上。由于第一滑座118可在滑轨116上滑动，因此悬梁120可同步地滑行于该矩形开口112两侧的滑轨116上(即Y方向)。之后，依据所需测量的待测组件数量及位置，将第二滑座142大略架设于悬梁120上对应于待测组件的位置。接着将微调台140与第二滑座142紧密结合，并利用螺栓144将微调台140固定于悬梁120上。
将针测卡192置入微调台140的固定凹槽194中并予以固定后，使用者可依据待测组件的位置，先以调整第一滑座118在滑轨116的位置以概略地调整针测卡192在Y轴的位置。之后，再松开螺栓144并借助调整承载微调台140的第二滑座142，以大略地调整针测卡192在X轴的位置。最后，再针对误差较小的部份，利用微调台140上的X轴驱动组件150、Y轴驱动组件160及Z轴驱动组件170，进行最后的位置调整，以使针测卡192能正确无误的探测到待测组件。
相较于已知技艺，本发明的针测装置100可将若干个针测卡192分别架设于单个的微调台140上。使用者可依据待测组件的规格，弹性地调整针测卡192在X、Y及Z方向的位置。亦即，本发明真正地实现多点测量的目的，可有效地缩短产品的测量时间。此外，本发明的角度调整组件180可调整针测卡192与待测组件的相对角度，更进一步地提供使用者更大的调整弹性来调整针测卡192在不同规格待测组件的电气特性测量。
本发明的技术内容及技术特点已揭示如上，然而熟悉本项技术的人士仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰。因此，本发明的保护范围应不限于所揭示的实施例，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰。
Claims (9)
1.一种多晶粒针测装置，其特征在于：其包含：
一具有一开口的平台；
两设置于该开口的两侧的滑轨；
至少一矩形悬梁，其两末端设置于该两滑轨上；
至少一设置于该矩形悬梁上微调台，该微调台包含：一承载一针测卡的载具，以及一可调整该载具与该待测组件相对角度的角度调整组件，通过调整该角度调整组件可调整该针测卡与该待测组件的相对角度。
2.如权利要求1所述的多晶粒针测装置，其特征在于：该角度调整组件包含：一设置于该载具上的蜗轮，及一与该蜗轮啮合的蜗杆。
3.如权利要求2所述的多晶粒针测装置，其特征在于：该蜗杆垂直于该蜗轮的旋转轴。
4.如权利要求1所述的多晶粒针测装置，其特征在于：该角度调整组件包含：一设置于该载具上的第一齿轮、一与该第一齿轮啮合的第二齿轮、以及一连接于该第二齿轮的旋转构件。
5.如权利要求4所述的多晶粒针测装置，其特征在于：该第一齿轮的转轴与该第二齿轮的转轴呈一锐角。
6.如权利要求1所述的多晶粒针测装置，其特征在于：该微调台另包含：
用于调整该针测卡与该待测组件在X轴方向的相对位置的一X轴驱动组件；
用于调整该针测卡与该待测组件在Y轴方向的相对位置的一Y轴驱动组件；
用于调整该针测卡与该待测组件在Z轴方向的相对位置的一Z轴驱动组件。
7.如权利要求1所述的多晶粒针测装置，其特征在于：该矩形悬梁与该滑轨是借助一第一滑座连接。
8.如权利要求1所述的多晶粒针测装置，其特征在于：该微调台与该矩形悬梁是借助一第二滑座连接。
9.如权利要求1所述的多晶粒针测装置，其特征在于：该平台的开口是呈一矩形。
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2004
- 2004-08-19 CN CNB2004100577848A patent/CN100370260C/zh active Active
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