CN104384123B - 一种探针卡清针装置 - Google Patents

Abstract

一种探针卡清针装置，包括清洗机构和探针清洗液的循环机构，清洗机构包括喷管、滑块、中空夹板和支架，循环机构至少包括收集槽、泵、连接管和软管，循环机构内的探针清洗液通过喷管喷出以冲洗探针上的污染物，喷管固定在滑块上，喷管在中空夹板的通孔范围内可自由移动，冲洗探针污染物后的探针清洗液通过收集槽进入到循环机构实现循环利用；该探针卡清针装置，不但能利用带压力的清洗液对探针针壁和针尖上的污染物进行有效的清洁，还能减少对针尖的磨损，以减少对针尖穿透力的影响，从而稳定和提高芯片测试的准确性。

Description

一种探针卡清针装置

技术领域

本发明涉及集成电路制造技术的微电子电性能测试领域，更具体地说，涉及一种在WAT(晶圆电性测试)中所用探针卡的清针装置。

背景技术

集成电路制造领域中，芯片测试是芯片制造业不可缺少的一个重要环节，探针卡是芯片测试所必需的精密工具，探针卡是一种测试接口，一般探针卡的中部通孔处分布有垂直布置的探针，探针卡通过连接测试机和芯片，对裸芯参数进行测试；具体测试时，是将探针卡上的探针直接与芯片上的焊垫或凸块直接接触，引出芯片讯号；探针卡应用在芯片尚未封装前，针对裸晶系以探针做功能测试，筛选出不良品，然后再进行之后的封装工程；因此，探针卡是降低芯片制造成本的重要装置之一，且探针卡探针状态的好坏直接影响着测试的质量和芯片制造成本。

然而，在日常的生产测试过程中，随着测试的进行，探针卡扎针后会有部分污染物如碎屑、颗粒物粘附在探针的针壁或针尖上，在之后的测试过程中由于这些颗粒物、碎屑的存在将会对测试造成干扰，可能会导致高阻抗、接触短路、电流泄漏、不一致的测量参数和信号及电源传导失败等问题，这些问题都会导致测试良率下降而直接影响着测试芯片的质量和芯片制造成本。

所以要对探针卡进行清洁维护以尽量避免探针针壁与针尖被污染的问题出现。

在现有技术中，对探针针壁与针尖污染物的清理，目前业界的先进方法是：采取清针纸清针的方式，这种方式使用的是布置在清针平台上的研磨纸，通过扎针的方式，利用清针纸粘附与研磨的作用除去针壁与针尖上的碎屑与颗粒物；请参阅图1，图1是原来用清针纸进行清针的示意图，图1中，探针卡1上的探针2，通过在清针纸4上扎针的方式，以去除探针针壁污染物3-1和探针针尖污染物3-2。

然而，本领域技术人员清楚，目前的这种清针的方法存在以下问题，用清针纸通过扎针的方式清针，会对针尖造成磨损，且粘附在针壁上端的颗粒物无法被清除，请参阅图2，图2是原来用清针纸进行清针后在针壁上残留有污染物的放大图，图2中，探针针尖污染物3-2虽被清除，但探针针壁污染物3-1没有被完全清除；而针尖被磨损后，针尖与芯片的接触电阻会受到影响，导致测试产生偏差；并且，由于现有的清针纸清针方式导致针尖穿透力不足，针尖无法与测试单元精密接触，也降低了测试的准确性。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种有效的探针卡清针装置，提高探针的清针效果，以稳定和提高探针卡对芯片的测试准确性。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明的目的是开发一种有效的探针卡清针装置，以对探针针壁与针尖上的污染物进行有效的清洁，并减少对针尖的磨损，以减少对针尖穿透力的影响，从而达到稳定和提高芯片测试准确性的目的。

为实现上述目的，本发明提供了一种探针卡清针装置，包括清洗机构和探针清洗液的循环机构，清洗机构包括喷管、滑块、中空夹板和支架，循环机构至少包括收集槽、泵、连接管和软管，循环机构内的探针清洗液通过喷管喷出以冲洗探针上的污染物，喷管固定在滑块上，喷管在中空夹板的通孔范围内可自由移动，冲洗探针污染物后的探针清洗液通过收集槽进入到循环机构实现循环利用；该探针卡清针装置，不但能利用带压力的清洗液对探针针壁和针尖上的污染物进行有效的清洁，还能减少对针尖的磨损，以减少对针尖穿透力的影响，从而稳定和提高芯片测试的准确性。本发明的技术方案如下：

一种探针卡清针装置，包括清洗机构和清洗液循环机构：

所述清洗机构包括喷管、滑块、中空夹板和支架，所述滑块置于所述中空夹板内，所述中空夹板设有垂直通孔，所述喷管穿过所述中空夹板的所述通孔，并穿接所述滑块，所述中空夹板通过所述支架固定安装；所述喷管活动设置，其横向移动区间受所述通孔的口径限制，纵向移动区间受所述滑块在所述中空夹板内的纵向移动高度限制；

所述循环机构至少包括收集槽、泵、连接管和软管，所述泵的一端通过所述软管与所述喷管相连，另一端通过所述连接管与所述收集槽相连；所述喷管可朝向所述收集槽喷射清洗液，对所述收集槽上放置的所述探针卡的探针进行移动清洗的清针处理；所述泵可将所述收集槽收集的清洗液泵向所述喷管，并形成循环。

优选地，所述喷管在所述中空夹板内的移动范围不小于所述探针卡上所述探针的分布范围。

优选地，所述喷管的轴线与所述探针的轴线平行。

优选地，所述中空夹板由上层和下层构成，所述上层的通孔与所述下层的通孔同轴，所述上层的通孔半径与所述下层的通孔半径一致；所述上层通孔的轴线与所述下层通孔的轴线平行于所述喷管的轴线。

优选地，所述喷管的长度大于所述中空夹板的所述上层与所述下层的间距。

此处设计的目的在于，探针清洗液通过所述循环机构的处理和所述喷管的喷出，实现对垂直布置的探针的垂直方向的冲洗，避免倾斜方向的冲洗造成探针的倾斜和弯曲，并且该冲洗是自上而下的冲洗，能将探针的针尖和针壁上的污染物全部冲洗干净，避免用清针纸清理时，探针针壁上部位的污染物无法清理的问题；所述喷管的长度大于所述中空夹板的所述上层与所述下层的间距，且所述喷管在所述中空夹板内的移动范围不小于所述探针卡上所述探针的分布范围，以使喷管移动的范围即受到中空夹板的通孔的限制，又能使喷管能冲洗到所有的探针，所述软管能方便所述喷管在所述中空夹板的通孔内的自由移动。

优选地，所述收集槽固定连接在所述支架的腰部位置，所述收集槽具有承载所述探针卡的承载面；所述滑块在所述中空夹板内的滑动面平行于所述收集槽承载所述探针卡的承载面。

优选地，所述喷管的轴线与所述滑块在所述中空夹板内的滑动面垂直。

优选地，所述收集槽具有凸台，所述凸台位于所述收集槽承载面上靠近所述支架的一侧。

优选地，所述循环机构还包括箱体、过滤器、节流阀和减压阀，所述收集槽依次与所述连接管、所述箱体、所述过滤器、所述泵、所述节流阀、所述减压阀和所述软管连接。

此处设计的目的在于，所述收集槽具有凸台，所述探针卡紧靠凸台存放，所以该凸台起到对所述探针卡固定和定位的作用；所述清洗液可从所述收集槽添加到所述循环机构；所述箱体能够储存所述清洗液，所述过滤器能对所述清洗液中的污染物进行过滤，保证所述喷管喷出的所述清洗液的清洁度；所述喷管结合所述循环机构，既能实现探针清洗液的循环利用，也能通过可移动的所述喷管有选择性的冲洗有污染物的探针，并通过所述节流阀和所述减压阀对所述喷管喷出的探针清洗液的流量和压力调整，以实现对不同黏附力度的污染物的冲洗，还避免了对针尖的磨损，减少了对针尖穿透力的影响。

从上述技术方案可以看出，本发明一种探针卡清针装置，包括清洗机构和探针清洗液的循环机构，清洗机构包括喷管、滑块、中空夹板和支架，循环机构至少包括收集槽、泵、连接管和软管，循环机构内的探针清洗液通过喷管喷出以冲洗探针上的污染物，喷管固定在滑块上，喷管在中空夹板的通孔范围内可自由移动，冲洗探针污染物后的探针清洗液通过收集槽进入到循环机构实现循环利用；该探针卡清针装置，不但能利用带压力的清洗液对探针针壁和针尖上的污染物进行有效的清洁，还能减少对针尖的磨损，以减少对针尖穿透力的影响，从而稳定和提高芯片测试的准确性。

以下将结合附图对本发明的构思、具体流程及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1是原来用清针纸进行清针的示意图；

图2是原来用清针纸进行清针后在针壁上残留有污染物的放大图；

图3是本发明的清针装置主视图；

图4是本发明的清针装置的中空夹板、滑块和喷管的俯视图。

图中，1为探针卡，2为探针，3-1为探针针壁污染物，3-2为探针针尖污染物，4为清针纸，5为收集槽，6为凸台，7为连接管，8为箱体，9为过滤器，10为泵，11为节流阀，12为减压阀，13为软管，14为喷管，15为滑块，16为中空夹板，17为支架。

具体实施方式

下面结合附图3～4，对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

需要说明的是，在下述实施例中，以包括有节流阀和减压阀的循环机构为例进行说明。

请参阅图3和图4，图3是本发明的清针装置主视图，图4是本发明的清针装置的中空夹板、滑块和喷管的俯视图；图3和图4说明了一种探针卡清针装置，所述探针卡1的中部通孔处分布有垂直布置的探针2，所述清针装置用于对所述探针卡1上所述探针2的污染物的清除，所述清针装置包括清洗机构和清洗液循环机构，所述清洗机构包括喷管14、滑块15、中空夹板16和支架17，所述滑块15置于所述中空夹板16内，所述中空夹板16设有垂直通孔，所述喷管14穿过所述中空夹板16的所述通孔，并穿接所述滑块15，所述中空夹板16通过所述支架17固定安装；所述喷管14活动设置，其横向移动区间受所述通孔的口径限制，纵向移动区间受所述滑块15在所述中空夹板16内的纵向移动高度限制；所述循环机构包括收集槽5、连接管7、泵10、软管13、箱体8、过滤器9、节流阀11和减压阀12，所述收集槽5依次与所述连接管7、所述箱体8、所述过滤器9、所述泵10、所述节流阀11、所述减压阀12和所述软管13连接，所述软管13的出口与所述喷管14相连，所述喷管14与所述滑块15固定，所述滑块15内置于所述中空夹板16内，所述中空夹板16固定在支架17的顶部，所述中空夹板16有通孔，所述喷管14可在所述中空夹板16的所述通孔范围内移动；所述清洗液为酒精等；所述喷管14在所述中空夹板16内的移动范围不小于所述探针卡1上所述探针2的分布范围；所述喷管14的轴线与所述探针2的轴线平行；所述中空夹板16由上层和下层构成，所述上层的通孔与所述下层的通孔同轴，所述上层的通孔半径与所述下层的通孔半径一致；所述上层通孔的轴线与所述下层通孔的轴线平行于所述喷管14的轴线；所述喷管14的长度大于所述中空夹板16的所述上层与所述下层的间距。

探针2清洗液通过所述循环机构的处理和所述喷管14的喷出，实现对垂直布置的探针2的垂直方向的冲洗，避免倾斜方向的冲洗造成探针2的倾斜和弯曲，并且该冲洗是自上而下的冲洗，能将探针2的针尖和针壁上的污染物全部冲洗干净，避免用清针纸4清理时，探针2针壁上部位的污染物无法清理的问题；所述喷管14的长度大于所述中空夹板16的所述上层与所述下层的间距，且所述喷管14在所述中空夹板16内的移动范围不小于所述探针卡1上所述探针2的分布范围，以使喷管14移动的范围即受到中空夹板16的通孔的限制，又能使喷管14能冲洗到所有的探针2，所述软管13能方便所述喷管14在所述中空夹板16的通孔内的自由移动。

优选地，所述收集槽5固定连接在所述支架17的腰部位置，所述收集槽5具有承载所述探针卡1的承载面；所述滑块15在所述中空夹板16内的滑动面平行于所述收集槽5承载所述探针卡1的承载面；所述喷管14的轴线与所述滑块15在所述中空夹板16内的滑动面垂直；所述收集槽5具有凸台6，所述凸台6位于所述收集槽5承载面上靠近所述支架17的一侧。

所述收集槽5具有凸台6，所述探针卡1紧靠凸台6存放，所以该凸台6起到对所述探针卡1固定和定位的作用；所述清洗液可从所述收集槽5添加到所述循环机构；所述箱体8能够储存所述清洗液，所述过滤器9能对所述清洗液中的污染物进行过滤，保证所述喷管14喷出的所述清洗液的清洁度；所述喷管14结合所述循环机构，既能实现探针2清洗液的循环利用，也能通过可移动的喷管14有选择性的冲洗有污染物的探针2，并通过节流阀11和减压阀12对喷管14喷出的探针2清洗液的流量和压力调整，以实现对不同黏附力度的污染物的冲洗，还避免了对针尖的磨损，减少了对针尖穿透力的影响。

从上述实施例可以看出，本发明一种探针卡清针装置，包括清洗机构和探针清洗液的循环机构，清洗机构包括喷管14、滑块15、中空夹板16和支架17，循环机构至少包括收集槽5、泵10、连接管7和软管13，循环机构内的探针2清洗液通过喷管14喷出以冲洗探针2上的污染物，喷管14固定在滑块15上，喷管14在中空夹板16的通孔范围内可自由移动，冲洗探针2污染物后的探针2清洗液通过收集槽5进入到循环机构实现循环利用；该探针卡清针装置，不但能利用带压力的清洗液对探针2针壁和针尖上的污染物进行有效的清洁，还能减少对针尖的磨损，以减少对针尖穿透力的影响，从而稳定和提高芯片测试的准确性。

以上所述的仅为本发明的优选实施例，所述实施例并非用以限制本发明的专利保护范围，因此凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种探针卡清针装置，其特征在于，包括：

清洗机构，所述清洗机构包括喷管、滑块、中空夹板和支架，所述滑块置于所述中空夹板内，所述中空夹板设有垂直通孔，所述喷管穿过所述中空夹板的所述通孔，并穿接所述滑块，所述中空夹板通过所述支架固定安装；所述喷管活动设置，其横向移动区间受所述通孔的口径限制，纵向移动区间受所述滑块在所述中空夹板内的纵向移动高度限制；

清洗液循环机构，所述循环机构至少包括收集槽、泵、连接管和软管，所述泵的一端通过所述软管与所述喷管相连，另一端通过所述连接管与所述收集槽相连；所述喷管可朝向所述收集槽喷射清洗液，对所述收集槽上放置的所述探针卡的探针进行移动清洗的清针处理；所述泵可将所述收集槽收集的清洗液泵向所述喷管，并形成循环。

2.如权利要求1所述的探针卡清针装置，其特征在于，所述喷管在所述中空夹板内的移动范围不小于所述探针卡上所述探针的分布范围。

3.如权利要求1所述的探针卡清针装置，其特征在于，所述喷管的轴线与所述探针的轴线平行。

4.如权利要求1所述的探针卡清针装置，其特征在于，所述中空夹板由上层和下层构成，所述上层的通孔与所述下层的通孔同轴，所述上层的通孔半径与所述下层的通孔半径一致；所述上层通孔的轴线与所述下层通孔的轴线平行于所述喷管的轴线。

5.如权利要求4所述的探针卡清针装置，其特征在于，所述喷管的长度大于所述中空夹板的所述上层与所述下层的间距。

6.如权利要求1所述的探针卡清针装置，其特征在于，所述收集槽固定连接在所述支架的腰部位置，所述收集槽具有承载所述探针卡的承载面；所述滑块在所述中空夹板内的滑动面平行于所述收集槽承载所述探针卡的承载面。

7.如权利要求6所述的探针卡清针装置，其特征在于，所述喷管的轴线与所述滑块在所述中空夹板内的滑动面垂直。

8.如权利要求1所述的探针卡清针装置，其特征在于，所述收集槽具有凸台，所述凸台位于所述收集槽承载面上靠近所述支架的一侧。

9.如权利要求1所述的探针卡清针装置，其特征在于，所述循环机构还包括箱体、过滤器、节流阀和减压阀，所述收集槽依次与所述连接管、所述箱体、所述过滤器、所述泵、所述节流阀、所述减压阀和所述软管连接。