CN102507996B

CN102507996B - 探针卡升降机构

Info

Publication number: CN102507996B
Application number: CN201110294042.7A
Authority: CN
Inventors: 沈玉良
Original assignee: Individual
Current assignee: SUZHOU DONGKE ELECTRONIC Co Ltd
Priority date: 2011-09-27
Filing date: 2011-09-27
Publication date: 2014-02-26
Anticipated expiration: 2031-09-27
Also published as: CN102507996A

Abstract

本发明公开了一种探针卡升降机构，其包括电动升降结构、手动调节结构、探针卡安装结构以及基座，所述探针卡安装结构包括若干探针、与探针焊接在一起的探针卡、与电动升降结构连接的安装架连接件以及连接探针卡与安装架连接件的探针卡安装架，所述电动升降结构包括步进电机、与步进电机连接的偏心轮组件以及升降板组件，所述探针卡通过安装架连接件与升降板组件连接，所述偏心轮组件将步进电机的旋转动作转换为升降板组件的升降动作，所述升降板组件升降带动探针卡升降。本发明通过采用步进电机和偏心轮组件完成探针卡的升降动作，升降动作轻盈和顺且快而平稳，无振动，无噪声，升降速度软件可调。

Description

探针卡升降机构

技术领域

本发明涉及一种探针卡升降机构，尤其涉及一种激光调阻机探针卡升降机构。

背景技术

在激光调阻过程中，测量电路对每个电阻的测量连接是通过探针进行的。所谓探针是测量电路对电阻进行测量所用的测量针。其中，所述探针一端接触电阻两端金属端(或与该电阻相连的金属焊盘)，另一端通过卡座及电缆线与继电器矩阵单元测量端相连。所述探针卡是用来焊接探针的PCB板卡。

一般的激光调阻机在工作台进入、步进或退出激光调阻区域时，探针卡必须上抬以免探针损坏或探针接触被测电阻基片而影响工作平台的准确移动。同理，当系统需对电阻进行测量(调阻)时，探针必须下压至相应测量电阻的两端头并保持良好接触。探针卡的升降动作关系到整个调阻进程的快慢、接触电阻的大小、探针的使用寿命、工作平台平移的准确度及调阻机的工作噪声等。特别是对于多探针的多电阻测量时，为保证每个探针的有效良好接触，探针卡的平稳升降非常重要。

请参阅图1所示，现有技术中的一种探针卡升降机构包括探针卡1′、升降气缸2′、调节气缸升降的电磁气阀以及导轨与滑块组3′。所述激光调阻机探针卡升降机构是采用升降气缸2′达成探针卡1′的升降调节，具体是通过开关电磁气阀，使升降气缸2′来回动作，所述升降气缸2′的升降动作同时带动探针卡1′升降。但是，此种通过升降气缸2′调节探针卡1′升降的方式噪音大，升降动作不平稳，振动大，并且升降速度难控制。所述升降动作振动较大时，易影响工作平台准确定位及探针寿命。此种激光调阻机探针卡升降机构，如果升降动作快时，振动比较大；反之振动小时，升降动作慢，而且，该激光调阻机探针卡升降机构必须外接压缩气源。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种具有改良结构的激光调阻机探针卡升降机构，以克服上述缺陷。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种探针卡升降机构，该探针卡升降机构升降动作轻盈和顺且快而平稳，无振动，无噪声，升降速度软件可调。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种探针卡升降机构，其包括电动升降结构、手动调节结构、探针卡安装结构以及基座，所述探针卡安装结构包括若干探针、与探针焊接在一起的探针卡、与电动升降结构连接的安装架连接件以及连接探针卡与安装架连接件的探针卡安装架，所述电动升降结构包括步进电机、与步进电机连接的偏心轮组件以及升降板组件，所述探针卡通过安装架连接件与升降板组件连接，所述偏心轮组件将步进电机的旋转动作转换为升降板组件的升降动作，所述升降板组件升降带动探针卡升降。

优选的，在上述探针卡升降机构中，所述偏心轮组件包括偏心轮、旋转轴、联轴器，所述升降板组件包括升导向轮及降导向轮，所述偏心轮安装于旋转轴上，所述步进电机旋转时，所述联轴器跟着转动，所述联轴器转动带动旋转轴旋转，偏心轮跟着旋转轴同步旋转，所述偏心轮旋转带动升导向轮上升或降导向轮下降。

优选的，在上述探针卡升降机构中，所述升降板组件还包括基板、与基板连接的升降滑块组以及设于升降滑块组上的升降导轨，所述基板通过升降滑块组及升降导轨连接于第一手动升降板上，所述探针卡通过安装架连接件与所述基板连接，所述升导向轮和降导向轮安装于基板上。

优选的，在上述探针卡升降机构中，所述手动调节结构包括第一手动按钮，所述基座包括第一手动位置基座，所述第一手动位置基座设有用以安装步进电机的电机安装架、第一手动升降板以及第一滑块，所述第一手动升降板通过升降导轨与基板连接，所述第一手动按钮旋转带动第一滑块的升降，所述第一滑块升降带动探针卡升降。

优选的，在上述探针卡升降机构中，所述手动调节结构还包括第二手动按钮，所述基座还包括与第一手动位置基座连接的第二手动位置基座，所述第二手动位置基座设有第二滑块，所述第二手动按钮旋转带动第二滑块沿水平方向运动，所述第二滑块运动带动探针卡运动。

优选的，在上述探针卡升降机构中，所述手动调节结构还包括手动升降锁定按钮，所述手动升降锁定按钮在第一手动按钮调整结束后，对调整状态进行锁定。

优选的，在上述探针卡升降机构中，所述针卡安装结构还包括探针卡卡座，所述探针卡卡座将探针卡安装到探针卡安装架上。

优选的，在上述探针卡升降机构中，所述电动升降结构还包括连接偏心轮组件的轴承以及与轴承连接的轴承座。

优选的，在上述探针卡升降机构中，所述步进电机上设有用以传感探针卡所处位置状态的遮光片。

从上述技术方案可以看出，本发明实施例的探针卡升降机构通过采用步进电机和偏心轮组件完成探针卡的电动升降，升降动作轻盈和顺且快而平稳，无振动，无噪声，升降速度软件可调，无需外配压缩气源装置。

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是现有技术中探针卡升降机构的结构示意图；

图2是本发明探针卡升降机构的结构示意图；

图3是图2中探针卡升降机构另一角度的结构示意图；

图4是图2中探针卡升降机构的部分立体分解图；

图5是图2中探针卡升降机构的部分立体示意图；

图6是图2中探针卡升降机构的部分立体示意图；

图7是图2中探针卡升降机构的部分立体示意图；

图8是本发明探针卡升降机构中偏心轮位置升降示意图。

1、电动升降结构11、步进电机12、偏心轮组件121、偏心轮122、旋转轴123、联轴器124、升导向轮125、降导向轮13、升降板组件131、基板132、升降滑块组133、升降导轨14、轴承15、轴承座2、手动调节结构21、第一手动按钮22、第二手动按钮23、手动升降锁定按钮3、探针卡安装结构31、探针32、探针卡33、探针卡安装架34、探针卡卡座35、安装架连接件4、基座41、第一手动位置基座411、电机安装架412、第一手动升降板413、第一滑块42、第二手动位置基座421、第二滑块6、遮光片

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1所示，现有技术中的一种探针卡升降机构包括探针卡1′、升降气缸2′、调节气缸升降的电磁气阀以及导轨与滑块组3′。所述探针卡升降机构是采用升降气缸2′达成探针卡1′的升降调节，具体是通过开关电磁气阀，使升降气缸2′来回动作，所述升降气缸2′的升降动作同时带动探针卡1′升降。但是，此种通过升降气缸2′调节探针卡1′升降的方式噪音大，升降动作不平稳，振动大，并且升降速度难控制。所述升降动作振动较大时，易影响工作平台准确定位及探针寿命。一般升降动作快时，振动比较大；反之振动小时，升降动作慢，而且，该探针卡升降机构必须外接压缩气源。

本发明公开了一种探针卡升降机构，该探针卡升降机构通过采用步进电机和偏心轮组件完成探针卡的升降动作，升降动作轻盈和顺且快而平稳，无振动，无噪声，升降速度软件可调。

请参阅图2及图3所示，所述探针卡升降机构包括电动升降结构1、手动调节结构2、探针卡安装结构3以及基座4。

请参阅图4至图6所示，所述电动升降结构1包括步进电机11、与步进电机11连接的偏心轮组件12、升降板组件13、连接偏心轮组件12的轴承14以及与轴承14连接的轴承座15。所述偏心轮组件12包括偏心轮121、旋转轴122、联轴器123。所述偏心轮组件12将步进电机11的旋转动作转换为上下升降动作。所述升导向轮124和降导向轮125安装于基板131上。

请继续参阅图4至图6所示，所述升降板组件13包括基板131、升导向轮124及降导向轮125以及与基板131连接的升降滑块组132。所述升降滑块组132上设有升降导轨133。本发明实施例中的探针卡升降机构采用步进电机11和偏心轮组件12完成探针卡的升降动作，通过对步进电机11的步进速度控制(带有微步方式)，使升降动作快且轻巧。所述步进电机11上设有遮光片6。

请参阅图6及图8所示，所述步进电机11顺时针旋转时，所述联轴器123跟着转动，所述联轴器123转动带动旋转轴122旋转，因为所述偏心轮121安装于旋转轴122上，所以偏心轮121跟着旋转轴122同步旋转；当所述旋转轴122位置固定，所述偏心轮121旋转会带动升导向轮124上升或降导向轮125下降。

请参阅图7所示，所述手动调节结构2包括第一手动按钮21、第二手动按钮22以及手动升降锁定按钮23。其中，所述第一手动按钮21实现上下位置调节，即升降调节。所述第二手动按钮22实现水平位置调节。在本发明实施例中，界定上下方向为升降方向，左右方向为水平方向，所述升降方向与水平方向相互垂直。所述第一手动按钮21和第二手动按钮22可以方便对探针31(容后详述)进行升降及水平的位置调节，使得探针31与被测电阻基片测试点之间能够准确对位，并且能够调整探针31与被测电阻基片测试点之间的接触压力。所述手动升降锁定按钮23能够在第一手动按钮21调整结束后，对调整状态进行锁定，保证手动调节机构2状态的稳定。

请参阅图2及图3所示，所述探针卡安装结构3包括若干探针31、与探针31焊接在一起的探针卡32、与电动升降结构1连接的安装架连接件35、连接探针卡32与安装架连接件35的探针卡安装架33以及将探针卡32安装到探针卡安装架33上的探针卡卡座34。所述探针卡安装架33用以安装探针卡32。所述探针卡32通过安装架连接件35与所述基板131连接。

请参阅图7所示，所述基座4包括第一手动位置基座41以及第二手动位置基座42。所述第一手动位置基座41实现上下方向的升降调节，所述第二手动位置基座42实现水平位置调节。所述第一手动位置基座41上设有用以安装步进电机11的电机安装架411、第一手动升降板412以及第一滑块413。所述第一滑块413随着第一手动按钮21的调节沿上下方向运动。所述第二手动位置基座42上设有第二滑块421，旋转第二手动按钮22带动第二滑块421沿水平方向运动。

本发明实施例的探针卡升降机构借助步进电机11和偏心轮组件12完成探针卡32的电动升降的工作原理是：

所述步进电机11顺时针旋转，通过联轴器123带动旋转轴122旋转，因为所述偏心轮121安装于旋转轴122上，所以偏心轮121跟从旋转轴122同步旋转；当所述旋转轴122位置固定，所述偏心轮121旋转会带动升导向轮124上升或降导向轮125下降。所述探针卡32与基板131连接，所述升导向轮124和降导向轮125安装于基板131上并且基板131通过升降滑块组132及升降导轨133连接于第一手动升降板412上。所述电机安装架411也与第一手动升降板412固定连接，所以升导向轮124上升或降导向轮125下降会使基板131上升或下降，从而促使探针卡32上升或下降。调节步进电机11的旋转速度大小可以改变探针卡32上升或下降的速度，进而可以达成探针31与被测电阻基片测试盘之间的完美接触。所述遮光片6用来传感探针卡32所处的位置状态，即用以感应探针卡32抬升状态和探针卡32降落状态。

本发明实施例的探针卡升降机构中的手动调节结构2分别包括手动升降调节以及手动水平调节两个状态，该两个状态的工作原理分别是：

手动升降调节：顺时针旋转第一手动按钮21时，所述第一手动升降板412上升并带动电机安装架411及电动升降结构1上移，因为探针卡32与探针卡安装架33连接，而探针卡安装架33通过安装架连接件35与手动调节结构2连接，所以所述第一手动升降板412上升带动探针卡32上升；相反的，当逆时针旋转第一手动按钮21时，可以使探针卡32下降。手动升降调节可以调整探针31的测量压力。

手动水平位置调节：顺时针旋转第二手动按钮22时，所述第二滑块421沿水平第一方向移动，所述第二滑块421移动带动电机安装架411及所有手动调节结构2沿水平第一方向移动，因为探针卡32与探针卡安装架33连接，而探针卡安装架33通过安装架连接件35与手动调节结构2连接，所以所述探针卡32也随着沿水平第一方向移动；相反的，逆时针旋转第二手动按钮22时，所述第二滑块421沿与水平第一方向相反的水平第二方向移动，带动电机安装架411及所有手动调节结构2沿水平第二方向移动，所述探针卡32也随着沿水平第二方向移动。手动水平位置调节可以调整探针31与被测电阻基片测试点的相对位置，用来实现对位微调。

本发明探针卡升降机构通过采用步进电机11和偏心轮组件12完成探针卡32的电动升降，升降动作轻盈和顺且快而平稳，无振动，无噪声，升降速度软件可调，无需外配压缩气源装置。

本发明探针卡升降机构通过设置手动调节结构2，所述手动调节结构2可以实现手动升降调节以及手动水平位置调节，所述手动升降调节可以调整探针31的测量压力，所述手动水平位置调节可以调整探针31与被测电阻基片测试点的相对位置，用来实现对位微调。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种探针卡升降机构，其包括电动升降结构（1）、手动调节结构（2）、探针卡安装结构（3）以及基座（4），所述探针卡安装结构（3）包括若干探针（31）、与探针（31）焊接在一起的探针卡（32）、与电动升降结构（1）连接的安装架连接件（35）以及连接探针卡（32）与安装架连接件（35）的探针卡安装架（33），其特征在于：所述电动升降结构（1）包括步进电机（11）、与步进电机（11）连接的偏心轮组件（12）以及升降板组件（13），所述探针卡（32）通过安装架连接件（35）与升降板组件（13）连接，所述偏心轮组件（12）将步进电机（11）的旋转动作转换为升降板组件（13）的升降动作，所述升降板组件（13）升降带动探针卡（32）升降，所述偏心轮组件（12）包括偏心轮（121）、旋转轴（122）、联轴器（123），所述升降板组件（13）包括升导向轮（124）及降导向轮（125），所述偏心轮（121）安装于旋转轴（122）上，所述步进电机（11）旋转时，所述联轴器（123）跟着转动，所述联轴器（123）转动带动旋转轴（122）旋转，偏心轮（121）跟着旋转轴（122）同步旋转，所述偏心轮（121）旋转带动升导向轮（124）上升或降导向轮（125）下降，所述升降板组件（13）还包括基板（131）、与基板（131）连接的升降滑块组（132）以及设于升降滑块组（132）上的升降导轨（133），所述基板（131）通过升降滑块组（132）及升降导轨（133）连接于第一手动升降板（412）上，所述探针卡（32）通过安装架连接件（35）与所述基板（131）连接，所述升导向轮（124）和降导向轮（125）安装于基板（131）上。

2.根据权利要求1所述探针卡升降机构，其特征在于：所述手动调节结构（2）包括第一手动按钮（21），所述基座（4）包括第一手动位置基座（41），所述第一手动位置基座（41）设有用以安装步进电机（11）的电机安装架（411）、第一手动升降板（412）以及第一滑块（413），所述第一手动升降板（412）通过升降导轨（133）与基板（131）连接，所述第一手动按钮（21）旋转带动第一滑块（413）的升降，所述第一滑块（413）升降带动探针卡（32）升降。

3.根据权利要求2所述探针卡升降机构，其特征在于：所述手动调节结构（2）还包括第二手动按钮（22），所述基座（4）还包括与第一手动位置基座（41）连接的第二手动位置基座（42），所述第二手动位置基座（42）设有第二滑块（421），所述第二手动按钮（22）旋转带动第二滑块（421）沿水平方向运动，所述第二滑块（421）运动带动探针卡（32）运动。

4.根据权利要求2所述探针卡升降机构，其特征在于：所述手动调节结构（2）还包括手动升降锁定按钮（23），所述手动升降锁定按钮（23）在第一手动按钮（21）调整结束后，对调整状态进行锁定。

5.根据权利要求1所述探针卡升降机构，其特征在于：所述探针卡安装结构（3）还包括探针卡卡座（34），所述探针卡卡座（34）将探针卡（32）安装到探针卡安装架（33）上。

6.根据权利要求1所述探针卡升降机构，其特征在于：所述电动升降结构（1）还包括连接偏心轮组件（12）的轴承（14）以及与轴承（14）连接的轴承座（15）。

7.根据权利要求1所述探针卡升降机构，其特征在于：所述步进电机（11）上设有用以传感探针卡（32）所处位置状态的遮光片（6）。