CN109243995A - 图像定位模组的安装驱动结构及全自动探针台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种图像定位模组的安装驱动结构及全自动探针台，涉及半导体检测技术领域，图像定位模组的安装驱动结构包括拍摄组件以及驱动组件，通过在图像定位时使拍摄组件的拍摄中心与探针卡中心对齐、并在探针测试时使拍摄组件锁定在全自动探针台的一端，使得图像定位过程中拍摄组件与晶圆片之间的拍摄距离缩短，以解决现有技术中因拍摄距离远导致累计误差增大的问题。本发明具有以下优点和效果：利用驱动组件使图像定位过程中的拍摄距离缩短，从而减小累计误差，进而提高全自动探针台的整体精度。
Description
技术领域
本发明涉及半导体检测技术领域，特别涉及一种图像定位模组。
背景技术
全自动探针台中的图像定位模组是一种基于图像处理方式进行晶圆片的精密定位的装置，是全自动探针台的重要组成部分。
现有技术中，为使图像定位模组避开探针卡的安装区域，通常将图像定位模组固定式装配在探针卡侧边的位置，而探针卡尺寸越大，图像定位模组与探针卡之间间距越大，为了能够有效的识别，需要增大工作台的行程，从而使得图像定位模组工作时，图像定位模组与工作台上的晶圆片之间的拍摄距离较远，而拍摄距离的增加会导致累计误差增大，进而使全自动探针台的整体精度降低。
发明内容
本发明的第一个目的是提供一种图像定位模组的安装驱动结构，其在进行图像定位时与晶圆片之间的拍摄距离缩短，减小了累计误差，从而提高全自动探针台的整体精度。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种图像定位模组的安装驱动结构，用于全自动探针台内，且所述全自动探针台上设有翻盖以及工作台，翻盖安装有探针卡，所述图像定位模组的安装驱动结构包括：活动式安装在全自动探针台的探针卡与工作台之间、图像定位时拍摄中心与探针卡中心对齐并进行图像定位、探针测试时移动至全自动探针台一端的拍摄组件；以及，与拍摄组件相装配、用于驱动拍摄组件靠近探针卡中心或远离探针卡中心的驱动组件。
通过采用上述技术方案，在对晶圆片进行探针测试前，先利用驱动组件驱动拍摄组件靠近探针卡的中心，至拍摄组件的拍摄中心与探针卡中心对齐时，利用拍摄组件进行图像定位，图像定位完毕后，再利用驱动组件驱动拍摄组件远离探针卡中心，至拍摄组件远离探针卡中心并移动至全自动探针台的一端时，即可对晶圆片进行探针测试；
由于图像定位过程中，拍摄组件位于探针卡与工作台之间，并且拍摄组件的拍摄中心与探针卡中心对齐，使得拍摄距离较现有技术短，从而可以减小累计误差，进而提高全自动探针台的整体精度。
进一步的，全自动探针台的与所述驱动组件驱动方向平行的两侧壁之间设置有支撑座，且支撑座的两端分别与设置在全自动探针台两侧的驱动组件相装配，所述拍摄组件与支撑座相装配并与支撑座同步靠近或远离探针卡中心。
通过采用上述技术方案，设置支撑座，并将拍摄组件安装在支撑座上，利用驱动组件驱动支撑座移动，从而带动拍摄组件靠近或远离探针卡中心，使得拍摄组件移动过程更平稳，进而使拍摄组件进行图像定位时的位置更准确，提高了全自动探针台的整体精度。
进一步的，所述驱动组件包括：两端分别与全自动探针台的两端壁相装配、驱动拍摄组件在同一水平面上沿平行于全自动探针台侧壁的方向移动的无杆气缸；以及，与无杆气缸相装配、轴心与无杆气缸驱动方向平行、对拍摄组件移动方向进行导向的滚珠花键。
通过采用上述技术方案，利用无杆气缸进行驱动，可以减小安装驱动组件需占用的空间；设置滚珠花键对拍摄组件的移动方向进行导向，使拍摄组件能够更平稳地移动，从而使拍摄组件能够更好地保持平稳的状态，进而使图像定位更准确，提高了全自动探针台的整体精度。
进一步的，所述无杆气缸与滚珠花键采用圆柱销连接。
通过采用上述技术方案，利用圆柱销对无杆气缸以及滚珠花键进行连接，可以降低无杆气缸与滚珠花键之间的平行度要求，从而能够在使无杆气缸运行顺畅的同时降低无杆气缸、滚珠花键以及组成无杆气缸和滚珠花键的零部件的加工难度，提高了无杆气缸以及滚珠花键的使用寿命，进而使图像定位模组能够更长时间地正常工作。
进一步的，所述支撑座包括：延伸方向与全自动探针台的侧壁垂直、对拍摄组件进行支撑的呈直线形的支撑部；以及，一端延伸方向与支撑部延伸方向垂直、另一端延伸方向与全自动探针台侧壁垂直、图像定位时与全自动探针台侧壁垂直的一端与全自动探针台远离支撑部初始位置一端端壁抵接的呈L形的抵接部。
通过采用上述技术方案，在支撑座的两端设置与全自动探针台一端抵接的抵接部，使得当拍摄组件的拍摄中心与探针卡中心对齐时，抵接部与全自动探针台一端抵接，从而不易出现驱动组件驱动距离过远的情况，使得图像定位时拍摄组件所处的位置更准确，进而减小误差，提高了全自动探针台的整体精度。
进一步的，所述抵接部远离支撑部的一端设置有轴线方向朝向竖直方向的半圆柱，全自动探针台远离支撑部初始位置的一端设置有竖直的支杆，且支杆靠近半圆柱的一侧安装有V型块，所述半圆柱与所述V型块配合实现对拍摄组件的定位。
通过采用上述技术方案，设置半圆柱与V型块对拍摄组件进行定位，使得拍摄组件的拍摄中心能够更准确地与探针卡中心对齐，从而使图像定位时拍摄组件所处的位置更准确，进而减小误差，提高了全自动探针台的整体精度。
进一步的，所述抵接部远离支撑部的一端还设置有卡接柱，所述支杆靠近卡块的一侧安装有中部开设有与卡接柱卡接的卡孔的卡接头，且卡孔内设置有与卡接头磁吸的磁铁。
通过采用上述技术方案，设置卡接柱与卡接头上的卡孔卡接，并使卡接柱与卡孔内的磁铁磁吸，从而可以使拍摄组件在其拍摄中心与探针卡中心对齐时被锁定，进而使图像定位时拍摄组件所处的位置更准确，减小了误差，提高了全自动探针台的整体精度。
进一步的，所述拍摄组件还用于捕捉全自动探针台的工作台上的供位移补偿的标识块。
通过采用上述技术方案，利用图像定位模组识别标识块，捕捉标识块上标识点的当前坐标，并与标识块上标识点的初始坐标进行对比，从而对工作台进行位移补偿，进而提高图像定位模组的精度。
本发明的第二个目的是提供一种全自动探针台，其应用第一个目的中提供的图像定位模组的安装驱动结构，使得全自动探针台对晶圆片进行探针测试时的累计误差减小，整体精度得到提高。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种全自动探针台，包括上述所用方案中任一项所述的图像定位模组的安装驱动结构。
通过采用上述技术方案，在对晶圆片进行探针测试之前，利用图像定位模组对晶圆片进行定位，由于采用累计误差小的图像定位模组的安装驱动结构，使得全自动探针台的整体精度得到提高。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1.通过在图像定位时使拍摄组件的拍摄中心与探针卡中心对齐、并在探针测试时使拍摄组件锁定在全自动探针台的一端，使得图像定位过程中拍摄组件与晶圆片之间的拍摄距离缩短，减小了累计误差，从而提高全自动探针台的整体精度；
2.图像定位过程中拍摄组件与晶圆片之间的拍摄距离缩短，使得全自动探针台的整体体积可以适当减小；利用无杆气缸进行驱动，减小了驱动组件占用的空间，从而也使得全自动探针台的整体体积可以适当减小。
附图说明
图1是本发明实施例中全自动探针台的整体结构示意图；
图2是本发明实施例中图像定位模组的安装驱动结构的拍摄组件移动过程中的细节图；
图3是本发明实施例中全自动探针台上放置有探针卡的整体结构示意图；
图4是本发明实施例中图像定位模组的安装驱动结构的拍摄组件位于初始位置的细节图；
图5是本发明实施例中图像定位模组的安装驱动结构另一视角的细节图。
附图标记：1、全自动探针台；11、翻盖；2、拍摄组件；3、驱动组件；31、无杆气缸；32、滚珠花键；4、探针卡；5、工作台；6、侧壁；7、端壁；8、支撑座；81、支撑部；82、抵接部；83、卡接柱；84、卡接头；85、半圆柱；86、V型块；9、支杆。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例：
结合图1和图2所示，一种图像定位模组的安装驱动结构及全自动探针台，图像定位模组的安装驱动结构用于全自动探针台内，且图像定位模组的安装驱动结构包括拍摄组件2以及驱动组件3。
结合图2和图3，全自动探针台上设有翻盖11和工作台5，翻盖11安装有探针卡4，拍摄组件2活动式安装在全自动探针台1的探针卡4与工作台5之间，驱动组件3与拍摄组件2相装配，当需要对晶圆片进行探针测试时，先利用驱动组件3驱动拍摄组件2靠近探针卡4的中心，至拍摄组件2的拍摄中心与探针卡4中心对齐时，利用拍摄组件2进行图像定位，图像定位完毕后，再利用驱动组件3驱动拍摄组件2远离探针卡4中心，至拍摄组件2远离探针卡4中心并移动至全自动探针台1的一端即拍摄组件2的初始位置时，即可对晶圆片进行探针测试；由于图像定位过程中，拍摄组件2位于探针卡4与工作台5之间，并且拍摄组件2的拍摄中心与探针卡4中心对齐，使得拍摄距离较现有技术短，从而可以减小累计误差，进而提高全自动探针台1的整体精度。
其中，全自动探针台1与驱动组件3驱动方向平行的两侧壁6之间设置有支撑座8，且支撑座8的两端分别与设置在全自动探针台1两侧的驱动组件3相装配，拍摄组件2与支撑座8相装配，并与支撑座8同步靠近或远离探针卡4中心，支撑座8的设置使得拍摄组件2在移动的过程中，能够得到支撑座8的支撑，从而可以更平稳地移动，进而使拍摄组件2进行图像定位时的位置更准确，提高了全自动探针台1的整体精度。
如图4所示，驱动组件3包括无杆气缸31以及滚珠花键32，无杆气缸31的两端分别与全自动探针台1的两端壁7相装配，并且无杆气缸31驱动拍摄组件2在同一水平面上沿平行于全自动探针台1侧壁6的方向移动；滚珠花键32与无杆气缸31相装配、且轴心与无杆气缸31的驱动方向平行，从而对拍摄组件2的移动方向进行导向；
利用无杆气缸31驱动拍摄组件2移动，可以减小安装驱动组件3需占用的空间；而设置滚珠花键32对拍摄组件2的移动方向进行导向，使拍摄组件2能够更平稳地移动，从而使拍摄组件2能够更好地保持平稳的状态，进而使图像定位更准确，提高了全自动探针台1的整体精度；
无杆气缸31与滚珠花键32采用圆柱销（图中未示出）连接，降低了无杆气缸31与滚珠花键32之间的平行度要求，从而能够在使无杆气缸31运行顺畅的同时降低无杆气缸31、滚珠花键32以及组成无杆气缸31和滚珠花键32的零部件的加工难度，提高了无杆气缸31以及滚珠花键32的使用寿命，进而使图像定位模组能够更长时间地正常工作。
另外，支撑座8包括支撑部81以及抵接部82，支撑部81呈直线形，其延伸方向与全自动探针台1的侧壁6垂直，且支撑部81用于对拍摄组件2进行支撑；抵接部82呈L形，其一端的延伸方向与支撑部81的延伸方向垂直、另一端的延伸方向与全自动探针台1的侧壁6垂直，且在进行图像定位时抵接部82与全自动探针台1的一个端壁7抵接，该端壁7为全自动探针台1远离支撑部81初始位置一端的端壁7；
在进行图像定位的过程中，利用抵接部82与全自动探针台1之间进行抵接，使得当拍摄组件2的拍摄中心与探针卡4中心对齐时，抵接部82与全自动探针台1一端抵接，从而不易出现驱动组件3驱动距离过远的情况，使得图像定位时拍摄组件2所处的位置更准确，进而减小误差，提高了全自动探针台1的整体精度。
如图5所示，为了更精确地对拍摄组件2进行定位以及锁定，在抵接部82远离支撑部81的一端设置有半圆柱85，半圆柱85的轴线方向朝向竖直方向，在全自动探针台1远离支撑部81初始位置的一端设置有竖直的支杆9，且支杆9靠近半圆柱85的一侧安装有V型块86，半圆柱85与V型块86配合实现对拍摄组件2的定位；并在抵接部82远离支撑部81的一端设置卡接柱83，在支杆9靠近卡块的一侧安装有卡接头84，卡接头84的中部开设有与卡接柱83卡接的卡孔（图中未示出），且卡孔内设置有与卡接头84磁吸的磁铁（图中未示出）；
设置半圆柱85与V型块86对拍摄组件2进行定位，使得拍摄组件2的拍摄中心能够更准确地与探针卡4中心对齐，从而使图像定位时拍摄组件2所处的位置更准确，进而减小误差，提高了全自动探针台1的整体精度；而设置卡接柱83与卡接头84上的卡孔卡接，并使卡接柱83与卡孔内的磁铁磁吸，从而可以使拍摄组件2在其拍摄中心与探针卡4中心对齐时被锁定，进而使图像定位时拍摄组件2所处的位置更准确，减小了误差，提高了全自动探针台1的整体精度。
为进一步提高图像定位模组的精度，拍摄组件2还被用于捕捉全自动探针台1的工作台5上的标识块（图中未示出）， 当图像定位模组捕捉和识别到标识块上的标识点时，可以将标识点的当前坐标与初始坐标进行对比，从而对工作台5进行位移补偿，进而提高图像定位模组的精度。
工作过程概述：在对晶圆片进行探针测试前，先利用驱动组件3驱动拍摄组件2靠近探针卡4的中心，至拍摄组件2的拍摄中心与探针卡4中心对齐时利用拍摄组件2进行图像定位，图像定位完毕后，再利用驱动组件3驱动拍摄组件2远离探针卡4中心，至拍摄组件2远离探针卡4中心并移动至拍摄组件2的初始位置时，即可对晶圆片进行探针测试；由于图像定位过程中，拍摄组件2位于探针卡4与工作台5之间，并且拍摄组件2的拍摄中心与探针卡4中心对齐，使得拍摄距离较现有技术短，从而可以减小累计误差，进而提高全自动探针台1的整体精度。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (9)
1.一种图像定位模组的安装驱动结构，其特征在于，用于全自动探针台(1)内，且所述全自动探针台(1)上设有翻盖(11)以及工作台(5)，翻盖(11)安装有探针卡(4)，所述图像定位模组的安装驱动结构包括：
活动式安装在全自动探针台(1)的探针卡(4)与工作台(5)之间、图像定位时拍摄中心与探针卡(4)中心对齐并进行图像定位、探针测试时移动至全自动探针台(1)一端的拍摄组件(2)；以及，
与拍摄组件(2)相装配、用于驱动拍摄组件(2)靠近探针卡(4)中心或远离探针卡(4)中心的驱动组件(3)。
2.根据权利要求1所述的图像定位模组的安装驱动结构，其特征在于，全自动探针台(1)的与所述驱动组件(3)驱动方向平行的两侧壁(6)之间设置有支撑座(8)，且支撑座(8)的两端分别与设置在全自动探针台(1)两侧的驱动组件(3)相装配，所述拍摄组件(2)与支撑座(8)相装配并与支撑座(8)同步靠近或远离探针卡(4)中心。
3.根据权利要求2所述的图像定位模组的安装驱动结构，其特征在于，所述驱动组件(3)包括：
两端分别与全自动探针台(1)的两端壁(7)相装配、驱动拍摄组件(2)在同一水平面上沿平行于全自动探针台(1)侧壁(6)的方向移动的无杆气缸(31)；以及，
与无杆气缸(31)相装配、轴心与无杆气缸(31)驱动方向平行、对拍摄组件(2)移动方向进行导向的滚珠花键(32)。
4.根据权利要求3所述的图像定位模组的安装驱动结构，其特征在于，所述无杆气缸(31)与滚珠花键(32)采用圆柱销连接。
5.根据权利要求2所述的图像定位模组的安装驱动结构，其特征在于，所述支撑座(8)包括：
延伸方向与全自动探针台(1)的侧壁(6)垂直、对拍摄组件(2)进行支撑的呈直线形的支撑部(81)；以及，
一端延伸方向与支撑部(81)延伸方向垂直、另一端延伸方向与全自动探针台(1)侧壁(6)垂直、图像定位时与全自动探针台(1)侧壁(6)垂直的一端与全自动探针台(1)远离支撑部(81)初始位置一端端壁(7)抵接的呈L形的抵接部(82)。
6.根据权利要求5所述的图像定位模组的安装驱动结构，其特征在于，所述抵接部(82)远离支撑部(81)的一端设置有轴线方向朝向竖直方向的半圆柱(85)，全自动探针台(1)远离支撑部(81)初始位置的一端设置有竖直的支杆(9)，且支杆(9)靠近半圆柱(85)的一侧安装有V型块(86)，所述半圆柱(85)与所述V型块(86)配合实现对拍摄组件(2)的定位。
7.根据权利要求6所述的图像定位模组的安装驱动结构，其特征在于，所述抵接部(82)远离支撑部(81)的一端还设置有卡接柱(83)，所述支杆(9)靠近卡块的一侧安装有中部开设有与卡接柱(83)卡接的卡孔的卡接头(84)，且卡孔内设置有与卡接头(84)磁吸的磁铁。
8.根据权利要求1所述的图像定位模组的安装驱动结构，其特征在于，所述拍摄组件(2)还用于捕捉全自动探针台(1)的工作台(5)上的供位移补偿的标识块。
9.一种全自动探针台，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的图像定位模组的安装驱动结构。
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Address after: 518172 Longgang District, Shenzhen City, Guangdong Province Applicant after: Silicon electric semiconductor equipment (Shenzhen) Co., Ltd Address before: 518172 Longgang District, Shenzhen City, Guangdong Province Applicant before: SHENZHEN SIDEA SEMICONDUCTOR EQUIPMENT Co.,Ltd. |