CN109000593A - 一种校验顶针共面性的治具装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种校验顶针共面性的治具装置，包括：水平底座；垂直支架，所述垂直支架与所述水平底座垂直；水平支架，所述水平支架与所述垂直支架垂直连接，位于所述水平底座上方且与其平行；顶针夹持器，所述顶针夹持器通过所述水平支架固定于所述水平底座上方；支撑架，所述支撑架设置于所述水平底座与所述水平支撑架之间；以及光源，所述光源设置在顶针夹持器正投影以外，且位于临近所述水平底座位置。

Description

一种校验顶针共面性的治具装置

技术领域

本发明涉及半导体测试技术领域，尤其涉及一种校验顶针共面性的治具装置。

背景技术

在芯片封测的装片(Die Attach)工艺中，顶针是非常关键的一种工装。针对机械式顶针座的多根顶针组合，如何保证顶针顶端的共面性是非常重要的，顶针的安装手法会直接影响着顶针顶端是否形成平整的面。在实际生产作业中，由于顶针的不共面导致的产品缺陷案例非常的多，由于被顶起的芯片受力不均匀，会使得芯片存在隐裂、破损以及顶针印记等一系列的缺陷风险，而且该缺陷都是批量性的出现，因此会大大降低产品的良率。

现有的机械式顶针安装方式，是通过一种机构装置来实现，该机构装置分为顶针夹持器(Needle Holder)及水平底座面，两者相对水平。在校验顶针共面性的过程中，需要先将顶针固定在顶针夹持器中，调节顶针夹持器的高度直至顶针顶端接触至水平底座面，再通过人眼观察顶针是否都接触到水平底座，从而判断顶针是否共面，当发现某根顶针不共面时，重新调节顶针在顶针夹持器的位置，并重复上述过程。显然，目前校验顶针共面性的过程较为繁琐。

发明内容

针对现有技术中存在的顶针安装不共面可能导致芯片隐裂、破损以及顶针印记等问题，根据本发明的一个实施例，提供一种校验顶针共面性的治具装置，包括：水平底座；垂直支架，所述垂直支架与所述水平底座垂直；水平支架，所述水平支架与所述垂直支架垂直连接，位于所述水平底座上方且与其平行；顶针夹持器，所述顶针夹持器通过所述水平支架固定于所述水平底座上方；支撑架，所述支撑架设置于所述水平底座与所述水平支撑架之间；以及光源，所述光源设置在顶针夹持器正投影以外，且位于临近所述水平底座位置。

在本发明的一个实施例中，所述垂直支架与所述水平底座相连固定，且位于所述水平底座的一侧。

在本发明的一个实施例中，所述水平支架的设置高度可沿所述垂直支架滑动调节。

在本发明的一个实施例中，所述水平支架和/或所述垂直支架的材料为金属管材或、金属型材或其组合。

在本发明的一个实施例中，所述光源设置在所述支撑架内或所述支撑架外侧，所述光源发出射向所述顶针夹持器且将所述顶针夹持器投影在所述水平底座的光。

在本发明的一个实施例中，所述光源为LED光源，所述光源通过设置在所述支撑架内的电池或电源线供电。

根据本发明的另一个实施例，提供一种校验顶针共面性的治具装置，包括：水平底座；垂直支架，所述垂直支架与所述水平底座垂直；水平支架，所述水平支架与所述垂直支架垂直连接，位于所述水平底座上方且与其平行；顶针夹持器，所述顶针夹持器通过所述水平支架固定于所述水平底座上方；支撑架，所述支撑架设置于所述水平底座与所述水平支撑架之间；以及嵌入式镜面，所述嵌入式镜面设置所述水平底座上，镜面对向所述顶针夹持器，且镜面与水平底座表面平行。

在本发明的另一个实施例中，所述垂直支架与所述水平底座相连固定，且位于所述水平底座的一侧。

在本发明的另一个实施例中，所述水平支架的设置高度可沿所述垂直支架滑动调节。

在本发明的另一个实施例中，所述嵌入式镜面为设置在所述水平底座全部或部分表面上的反光层。

本发明提出一种校验顶针共面性的治具装置，利用光学原理在顶针侧面设置一组发光LED光源或在水平底座上设置反射镜，在顶针与水平底座接触到或存在间隙时具有不同的顶针影像，且易于观察。基于本发明的该种校验顶针共面性的治具装置可以实现操作人员直接观察监测、双手协调作业的效果，从而大大降低了安装顶针的操作难度，能高效的实现顶针共面安装和检验。

附图说明

为了进一步阐明本发明的各实施例的以上和其它优点和特征，将参考附图来呈现本发明的各实施例的更具体的描述。可以理解，这些附图只描绘本发明的典型实施例，因此将不被认为是对其范围的限制。在附图中，为了清楚明了，相同或相应的部件将用相同或类似的标记表示。

图1示出根据本发明的一个实施例的一种校验顶针共面性的治具装置100的示意图。

图2示出根据本发明的又一实施例的一种校验顶针共面性的治具装置200的示意图。

具体实施方式

在以下的描述中，参考各实施例对本发明进行描述。然而，本领域的技术人员将认识到可在没有一个或多个特定细节的情况下或者与其它替换和/或附加方法、材料或组件一起实施各实施例。在其它情形中，未示出或未详细描述公知的结构、材料或操作以免使本发明的各实施例的诸方面晦涩。类似地，为了解释的目的，阐述了特定数量、材料和配置，以便提供对本发明的实施例的全面理解。然而，本发明可在没有特定细节的情况下实施。此外，应理解附图中示出的各实施例是说明性表示且不一定按比例绘制。

在本说明书中，对“一个实施例”或“该实施例”的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。在本说明书各处中出现的短语“在一个实施例中”并不一定全部指代同一实施例。

需要说明的是，本发明的实施例以特定顺序对工艺步骤进行描述，然而这只是为了方便区分各步骤，而并不是限定各步骤的先后顺序，在本发明的不同实施例中，可根据工艺的调节来调整各步骤的先后顺序。

本发明提出一种校验顶针共面性的治具装置，利用光学原理在顶针侧面设置一组发光LED光源或在水平底座上设置反射镜，在顶针与水平底座接触到或存在间隙时具有不同的顶针影像，且易于观察。基于本发明的该种校验顶针共面性的治具装置可以实现操作人员直接观察监测、双手协调作业的效果，从而大大降低了安装顶针的操作难度，能高效的实现顶针共面安装和检验。

下面结合图1来详细介绍根据本发明的一个实施例的一种校验顶针共面性的治具装置。图1示出根据本发明的一个实施例的一种校验顶针共面性的治具装置100的示意图。如图1所示，该校验顶针共面性的治具装置100进一步包括垂直支架110、水平底座120、水平支架130、顶针夹持器140、支撑架150、光源160以及顶针170。

垂直支架110和水平底座120构成校验顶针共面性的治具装置的刚性结构。其中水平底座120需要具有较高的平整度，以满足顶针校验共面性要求。在本发明的一个实施例中，水平底座120可以为刚性的金属底座。垂直支架110通常设置在与水平底座120垂直相连，并处于水平底座120的一侧，垂直支架110主要用来固定水平支架130，因此垂直支架110也需要有一定的刚性要求。在本发明的一个实施例中，垂直支架110为金属型材或管材制成。

水平支架130与垂直支架110垂直相连，水平支架130主要用于顶针夹持器140的固定和调节。在本发明的一个实施例中，水平支架130套装在垂直支架110上，并可沿垂直支架110上下滑动。

顶针夹持器140通过顶丝机械固定顶针，可实现多根顶针组合的机械式安装。在本发明的一个实施例中，顶针夹持器140由用于和水平支架130固定的支撑部和固定顶针的水平部构成，其中水平部可以为与晶圆匹配的圆形，例如直径为200毫米、300毫米的圆形，也可以为其他形状，如正方形或长方形等。

支撑架150设置在水平底座120和水平支架130之间，用于支撑水平支架130的高度，从而确保顶针的高度。同时，支撑架150还用于承载光源160。在本发明的一个实施例中，支撑架150为中空的金属管材或金属型材。此外支撑架150通常通过螺丝155与水平底座120形成定位固定。

光源160设置在支撑架150上，位置接近水平底座。光源160的光线从支撑架向顶针夹持器140发射。在本发明的一个实施例中，光源160设置在支撑架150的内部，通过支撑架150的侧面开口向顶针夹持器140方向发射光线。在本发明的又一实施例中，光源160设置在支撑架的外部，通过固定装置固定后向顶针夹持器140方向发射光线。在本发明的一个具体实施例中，光源160为LED光源，其电源通过设置在支撑架150内部的电池或电源线实现。

顶针170通过顶丝机械固定在顶针夹持器140上，可以通过调节实现顶针的上下、倾斜等安装调节。

通过本发明该实施例的该种校验顶针共面性的治具装置，通过在顶针一侧的支持架上设置一个光源，设置光源参考。在实际操作中，多根顶针组合的机械式安装，利用光的直射原理，顶针的顶端接触至水平底座在同一平面上，影像一致；当其中的一根针高度不同时，可直观的看出顶针影像不同，进而重新进行固定。可直观观察、双手协调作业，大大的降低了安装顶针的操作难度。

接下来，再结合图2来详细介绍根据本发明的又一个实施例的一种校验顶针共面性的治具装置。图2示出根据本发明的又一实施例的一种校验顶针共面性的治具装置200的示意图。如图2所示，该校验顶针共面性的治具装置100进一步包括垂直支架210、水平底座220、水平支架230、顶针夹持器240、支撑架250、顶针260以及嵌入式镜面270。

垂直支架210和水平底座220构成校验顶针共面性的治具装置的刚性结构。其中水平底座220需要具有较高的平整度，以满足顶针校验共面性要求。在本发明的一个实施例中，水平底座220可以为刚性的金属底座。垂直支架210通常设置在与水平底座220垂直相连，并处于水平底座220的一侧，垂直支架210主要用来固定水平支架230，因此垂直支架210也需要有一定的刚性要求。在本发明的一个实施例中，垂直支架210为金属型材或管材制成。

水平支架230与垂直支架210垂直相连，水平支架230主要用于顶针夹持器240的固定和调节。在本发明的一个实施例中，水平支架230套装在垂直支架210上，并可沿垂直支架210上下滑动。

顶针夹持器240通过顶丝机械固定顶针260，可实现多根顶针260组合的机械式安装。在本发明的一个实施例中，顶针夹持器240由用于和水平支架230固定的支撑部和固定顶针260的水平部构成，其中水平部可以为与晶圆匹配的圆形，例如直径为200毫米、300毫米的圆形，也可以为其他形状，如正方形或长方形等。

支撑架250设置在水平底座220和水平支架230之间，用于支撑水平支架230的高度，从而确保顶针的高度。在本发明的一个实施例中，支撑架250为中空的金属管材或金属型材。此外支撑架250通常通过螺丝255与水平底座220形成定位固定。

顶针260通过顶丝机械固定在顶针夹持器240上，可以通过调节实现顶针的上下、倾斜等安装调节。

在顶针260正下方的水平底座220上设置有嵌入式镜面270，嵌入式镜面270的表面与水平底座220的表面平行或共面。在安装顶针260时，可以通过实时观察每根顶针与嵌入式镜面270的接触情况，顶针260的实物与虚像关于嵌入式镜面270轴对称，易于观察，双手协同作业以固定每根顶针，降低操作难度，确保顶针共面。

基于本发明该实施例的该种校验顶针共面性的治具装置，利用平面镜成像原理，在该治具装置的水平面底座上嵌入一块平面镜，在安装多根顶针组合时，顶针的顶端会接触到治具底座的水平面，利用顶针在平面镜上的成像原理实时监控每根顶针的状态，顶针顶端与水平底座面有间隙，顶针虚像与实物之间间隙明显，说明不共面；利用该原理调整每根顶针，使其顶端均保持在机构的水平面上，再逐一固定每根顶针，从而达到安装并检验顶针共面的目的。

尽管上文描述了本发明的各实施例，但是，应该理解，它们只是作为示例来呈现的，而不作为限制。对于相关领域的技术人员显而易见的是，可以对其做出各种组合、变型和改变而不背离本发明的精神和范围。因此，此处所公开的本发明的宽度和范围不应被上述所公开的示例性实施例所限制，而应当仅根据所附权利要求书及其等同替换来定义。

Claims (10)

1.一种校验顶针共面性的治具装置，包括：

水平底座；

垂直支架，所述垂直支架与所述水平底座垂直；

水平支架，所述水平支架与所述垂直支架垂直连接，位于所述水平底座上方且与其平行；

顶针夹持器，所述顶针夹持器通过所述水平支架固定于所述水平底座上方；

支撑架，所述支撑架设置于所述水平底座与所述水平支撑架之间；以及

光源，所述光源设置在顶针夹持器正投影以外，且位于临近所述水平底座位置。

2.如权利要求1所述的校验顶针共面性的治具装置，其特征在于，所述垂直支架与所述水平底座相连固定，且位于所述水平底座的一侧。

3.如权利要求1所述的校验顶针共面性的治具装置，其特征在于，所述水平支架的设置高度可沿所述垂直支架滑动调节。

4.如权利要求1所述的校验顶针共面性的治具装置，其特征在于，所述水平支架和/或所述垂直支架的材料为金属管材或、金属型材或其组合。

5.如权利要求1所述的校验顶针共面性的治具装置，其特征在于，所述光源设置在所述支撑架内或所述支撑架外侧，所述光源发出射向所述顶针夹持器且将所述顶针夹持器投影在所述水平底座的光。

6.如权利要求1所述的校验顶针共面性的治具装置，其特征在于，所述光源为LED光源，所述光源通过设置在所述支撑架内的电池或电源线供电。

7.一种校验顶针共面性的治具装置，包括：

水平底座；

垂直支架，所述垂直支架与所述水平底座垂直；

水平支架，所述水平支架与所述垂直支架垂直连接，位于所述水平底座上方且与其平行；

顶针夹持器，所述顶针夹持器通过所述水平支架固定于所述水平底座上方；

支撑架，所述支撑架设置于所述水平底座与所述水平支撑架之间；以及

嵌入式镜面，所述嵌入式镜面设置所述水平底座上，镜面对向所述顶针夹持器，且镜面与水平底座表面平行。

8.如权利要求7所述的校验顶针共面性的治具装置，其特征在于，所述垂直支架与所述水平底座相连固定，且位于所述水平底座的一侧。

9.如权利要求7所述的校验顶针共面性的治具装置，其特征在于，所述水平支架的设置高度可沿所述垂直支架滑动调节。

10.如权利要求7所述的校验顶针共面性的治具装置，其特征在于，所述嵌入式镜面为设置在所述水平底座全部或部分表面上的反光层。