CN109782103B - 探针与电子器件引脚的对准方法及系统 - Google Patents

探针与电子器件引脚的对准方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了探针与电子器件引脚的对准方法及系统,该系统包括顺序连接的对准子系统、光扫描子系统、光电信号处理子系统,首先录入相关信息;再调节光束与电子器件表面相交形成的光斑;再控制光束的运动轨迹,使光束与电子器件表面相交形成的光斑往复运动,在靠近电子器件引脚的区域进行逐点扫描;然后将返回的反射信号光功率与预定对准光功率进行比对,确定探针的对准位置,完成对准过程。本发明实现了探针和待测器件引脚之间的自动精确对准,解决了传统探针台只能通过手动方式及半自动化方式进行对准的问题,投入成本低、通用性好,效率更高,应用广泛,能够确保测试信号质量及测试结果的可靠性,并缩减测试时间,降低成本。

Description

探针与电子器件引脚的对准方法及系统
技术领域
本发明属于检测设备的技术领域,涉及电子器件自动测试设备及半导体芯片自动测试设备的引脚自动对准方法,尤其涉及探针与电子器件引脚的对准方法及系统。
背景技术
在电子及半导体器件的电学性能测试中,电子及半导体器件引脚与测试设备的电学连接需要通过探针实现,在追求微小型化的电子、半导体及光电行业中,由于器件引脚及引脚与引脚之间线路的微小型化,因此很难通过肉眼准确、快速的将探针与引脚之间有效的对准并使之相互接触。
传统的探针台只能通过手动或者半自动化的方式,来对探针和待测器件引脚及晶圆进行电学特性的测试,而不能有效识别待测电子器件引脚材料和引脚周围材料在对应波段的反射率。
如何保证被测试电子、半导体器件的引脚与探针之间准确且有效的接触,降低科研院所、企业的测试成本,提高科研院所、企业的测试效率,已经成为了本行业内的科研、技术人员亟需解决的一项重大课题。近年来有很多科技工作者针对此问题开发出了一些新产品及新的方法。
目前常用的一些改善被测试电子、半导体器件引脚与探针之间有效对准并使之相互接触的技术手段包括:
第一,通过光学显微镜观察电子、半导体器件引脚与探针之间的距离、高度、方位,再结合手动方式慢慢调节电子、半导体器件引脚与探针之间的距离、高度、方位直到两者之间相互接触。
第二,简单的通过伺服电机、伺服电机控制器结合目镜的方式来提高电子、半导体器件引脚与探针之间的接触精度,节省两者连接所用时间,降低测试成本,提高测试效率。
第三,通过伺服电机、电机控制器结合定位控制软件,使它们三者之间相互配合,最终可以让电子、半导体器件引脚与探针之间能够迅速、有效的接触。
通过对已经公开的专利、文献和在售产品的调研,以下公开文献可资对比。
专利201110079362.0提供了可用于X射线、γ射线辐射实验的多功能探针台测试系统。该发明适用于做X射线、γ射线辐射实验,该测试系统主要配置有一个可存放放射源的铅容器,并且还包括一个存放测试系统的辐射防护暗箱,其主要用途是可以对正在被电离辐射的芯片进行相应的I-V和C-V测试,并可同步的将所测数据输入计算机进行处理。该探针台测试系统除了可以对辐射芯片进行测试外,当取下电子目镜装置和与x、y、z轴和θ角相连的长操纵杆时,也同时可以对普通芯片进行测试。但是,该发明所提供的技术依旧使用电子目镜装置和手动调节装置对待测器件引脚和探针空间位置、距离之间进行对准,无法提高整体效率,待测器件引脚与探针之间同样非常容易出现结合不充分的问题;并不具备通过光扫描来实现电子器件引脚与探针之间自动对准接触的功能。
专利201120355924.5提供了图像传感器芯片的测试探针台,具有一个可用电机控制的XY平台,还有一个可用电机控制的沿Z轴方向上下运动的升降台,并且设置有产生光线的照明用光源,该光源为LED陈列光源经凸镜焦聚后的光源,并可产生平行光线。但是,该发明虽然增加了电机和照明用光线,但是还是需要通过手动或者其它方式来调节电机,使XY平台、沿Z轴运动的升降台及其安装在升降台上的载晶盘,带动晶圆向上移动至位于支撑架上的“探针卡”的位置,使其能够让位于载晶盘上的晶圆与位于探针卡上的探针接触,但在接触之前带着载晶盘运动的升降台还是不知道探针和晶圆的相对位置信息,所以即便升降台移动到了探针卡附近,如果想让探针卡和晶圆准确对准还是需要手动一点点调节升降台和XY平台,以使它们两者带着晶圆更加接近于探针卡,但是该发明并不具备通过光扫描来实现电子器件引脚与探针之间自动对准接触的功能。
专利201020148328.5提供了探针台,该探针台在移动平台上设置有吸盘,该吸盘跟8英寸晶圆配合使用,在测试过程中,8英寸晶圆被吸附在吸盘上,并由移动平台带动吸盘与探针卡进行接触,从而测试晶圆上的每个芯片。该发明所指的移动平台是由马达驱动的,通过控制板上的跳线装置可以选择探针台的工作模式,不同的工作模式用于测试不同尺寸的晶圆。该发明提供了通过吸盘吸附晶圆,并通过马达带动晶圆运动的方式来使待测试器件引脚与探针卡进行接触,如果晶圆上的器件引脚的相对位置确定,引脚本身的尺寸和形状相同,就可以在第一个器件已经与探针卡相互对准的情况下自动实现其他器件引脚的对准,但是该发明并不具备通过光扫描来实现电子器件引脚与探针之间自动对准接触的功能。
专利201310007225.5提供了一种探针和引脚自动对准的方法及其探针台测试系统,该系统包括可移动的探针位移装置、安装在探针位移装置上的探针架和探针、可移动的且用于固定待测器件及晶圆的夹具、样品位移装置、可对所有装置进行程序设置的控制器、机械支撑装置、信号传输装置和电源装置。通过向控制器输入待测器件的定位引脚尺度和定位引脚与夹具202的相对位置信息,并通过该信息向样品位移装置及探针位移装置发送指令,使其将待测器件的引脚或者探针位移至定位交点204所在的位置,进而使探针和待测器件引脚相互接触。该控制器除了能够控制探针位移装置102和样品位移装置203的移动,还具有数据存储、处理、读出、显示、发送的功能,能够识别待测器件引脚尺寸和相对位置等信息。该发明实现了电子器件引脚与探针之间精确且高效的自动接触,但是该发明并不具备通过光扫描来实现电子器件引脚与探针之间自动对准接触的功能。
专利201210501682.5提供了一种探针台的结构及利用该探针台测试晶圆的方法,本发明公开了一种探针台的结构,该探针台内部设计有可移动的支架,用于支撑晶圆,并带动晶圆一起移动;探针台的卡盘固定不动,且上表面面积大于或等于被测芯片的面积,小于被测晶圆的面积。本发明还公开了利用上述探针台测试晶圆的方法,步骤包括:1)在支架的上表面加负压;2)将被测晶圆放置在支架上方,利用负压吸住晶圆;3)晶圆跟随支架移动,当被测芯片移动到卡盘和探针卡中间时,对芯片进行测试。本发明通过减小探针台卡盘的上表面面积,并利用多根支架固定支撑晶圆,使薄晶圆的背部可以和探针台的卡盘很好地接触,从而提高了测试的精度。但是该发明并不具备通过光扫描来实现电子器件引脚与探针之间自动对准的功能。
专利201520465698.4提供了一种简易探针台,包括测试基座、设在测试基座前部的搁架、设在测试基座后部的滑动平台,所述搁架用于搁置待测样品,所述滑动平台上设置探针支架,探针支架的底部安装滑块,滑块与滑动平台为磁性连接,探针支架通过转轴安装有可绕转轴转动的探针臂,探针臂位于搁架上方的一端安装有探针,另一端通过弹簧与探针支架连接,初始状态时弹簧推动探针臂前端下压,以使得探针接触到待测样品表面。本实用新型方便携带,可以方便的调节探针探测点,同时落针可保证探针能够紧密接触待测物体表面且不至于施加太大压力而导致待测物体表面被划伤。但是该发明并不具备通过光扫描来实现电子器件引脚与探针之间自动对准的功能。
专利201420829989.2测试探针台,涉及一种测试探针台上述测试探针台包括支架、测试针、距离传感器、图像传感器和控制器;支架包括能够上下移动的第一支架和位于第一支架上方的第二支架;测试针包括针本体和位于针本体端部的测试端,针本体固定在第一支架上,测试端伸出第一支架;距离传感器与第一支架固定连接,用于测试第一支架与第二支架之间的距离;距离传感器与控制器通信连接;图像传感器固定连接在第二支架上,图像传感器位于测试端的上方,图像传感器的视野覆盖测试针;图像传感器与控制器通信连接。该测试探针台能实现实时监控、自动调整的同时,由于每一个测试针都能进行有效测试,从而提高了测试针的利用率。但是该发明并不具备通过光扫描来实现电子器件引脚与探针之间自动对准的功能。
专利201810884797.4探针台,本发明提供一种用于批接触的、结构简单的探针台。所述探针台具有:其载置面可供载置半导体晶圆的晶圆载置台;探针卡;平面微小移动机构;以及光学系统单元。探针卡的大小与晶圆载置台大致相同,具有能够与形成在半导体晶圆上的所有芯片的电极接触的电极。平面微小移动机构使晶圆载置台的载置面在包含该载置面的平面内最大只移动与晶圆载置台载置半导体晶圆时出现的平面位置偏差相应的精度量。光学系统单元在进行晶圆载置台的定位时被配置在探针卡与晶圆载置台之间,分别拍摄半导体晶圆的电极和探针卡的电极。但是该发明并不具备通过光扫描来实现电子器件引脚与探针之间自动对准的功能。
专利201520817357.9探针台,该发明提供了一种在样品参数测试时,通过驱动组件带动支撑件作上下移动,实现支撑件上的探针与安装台两者相对位置的调节,以使探针与样品的测试点快速分离或接触的技术。该操作过程方便,效率高。但是该发明并不具备通过光扫描来实现电子器件引脚与探针之间自动对准的功能。
专利201721179811.8全自动探针台,该实用新型公开了一种全自动探针台,包括:机架;设于机架上的,用于承载并调整待测件相对于机架的位置的工作台;设于机架上的,用于对待测件上的元器件进行导通测试的测试装置;设于机架上的,用于拍摄待测件的实时图片信息的摄像装置;设于机架上的,通过蘸有墨水的墨线以在不合格的元器件上打标识点的标识装置;以及,电连接于工作台、测试装置、摄像装置及标识装置的、根据导通测试的结果判断元器件是否合格的,根据实时图片信息生成不合格的元器件的位置坐标信息的,根据位置坐标信息控制工作台动作以调整不合格的元器件的位置直至与标识装置对应的,控制标识装置进行打标识点动作的控制处理器,达到自动在不合格的元器件上打标识点的目的。但是该发明并不具备通过光扫描来实现电子器件引脚与探针之间自动对准的功能。
专利201820771930.0一种测试探针台,其技术方案要点是包括机箱,所述机箱上开有固定腔,所述固定腔固定连接有装有芯片的圆晶片,所述固定腔还安装有探针片,所述探针片朝向圆晶片的一面设置有探针,所述探针片背离探针的一面上设有电磁线圈;这种测试探针台根据芯片要求产生磁场,使半导体芯片能被成功检测。但是该发明并不具备通过光扫描来实现电子器件引脚与探针之间自动对准的功能。
专利201510895432.8全自动探针台图像定位装置及视觉对准方法,包括基座,设于基座上的XY平台、第一相机支架和向下开口的U形支撑架;第一相机支架上设有第一相机,XY平台上设有载片台和第二相机支架,U形支撑架上设有探针卡,载片台上设有晶圆,晶圆上设有m块被检测芯片,每块芯片设有n个焊盘,第二相机支架上设有第二相机和可水平伸缩的气缸。本发明具有能够根据针痕的位置对探针台的运动部件误差进行补偿,提高了设备的精度;能够自主完成对针操作,对针成功率高,效率高,为准确检测芯片提供了可靠基础的特点。但是该发明并不具备通过光扫描来实现电子器件引脚与探针之间自动对准的功能。
专利201611009771.2一种晶圆测试系统,该发明提供一种晶圆测试系统,包括:探针台,用于得到当前位置坐标,并将测试结果进行显示;工作站,用于将所述当前位置坐标和开始测试指令发送给测试机,并接收测试机的测试结果;测试机,用于根据当前位置坐标开始测试;探针台接收器,用于接收测试结果;探针台发送器,用于向工作站发送位置坐标;工作站接收器,用于接收探针台的位置坐标和测试机的测试结果;工作站发送器,用于向测试机发送位置坐标,向测试机发送测试开始指令以及向探针台发送测试结果;测试机发送器,用于向工作站发送测试结果;测试机接收器,用于接收测试开始指令,节省空间和降低了布线难度。但是该发明并不具备通过光扫描来实现电子器件引脚与探针之间自动对准的功能。
专利201610518949.X一种半导体器件γ射线辐射响应的实时在线测试系统,该发明公开了一种半导体器件γ射线辐射响应的实时在线测试系统,包括半导体器件γ射线测试探针台和提供偏压-脉冲测试的测量模块,所述测试探针台上安装有内置放射源的铅容器、自动取片器、和四个可程控的探针臂,其中三个探针臂上分别安装有一支探针,另一个探针臂上安装有显微镜,三支探针分别与所述偏压-脉冲测量模块连接。本发明对半导体器件进行高精度远程置片、扎针,之后通过可程控的提供偏压-脉冲测试的测量模块对半导体器件辐射损伤进行在线测试,并可以在待测器件被辐射的同时施加偏压,快速保存测量数据。使用该系统置片、扎针、取片精准高效,提高了测试效率与测试精度,避免了传统辐射测量手段带来的辐射损伤退化。但是该发明并不具备通过光扫描来实现电子器件引脚与探针之间自动对准的功能。
专利201710227573.1MEMS陀螺芯片晶圆级测试系统及测试和筛选方法,该发明提出的MEMS陀螺芯片晶圆级测试系统及测试和筛选方法,包括控制主机和用于放置待测晶圆的载片台,载片台下方设有程控电机,程控电机通过探针台控制器与控制主机连接;载片台正上方固定有探针卡,探针卡通过探针与待测晶圆的电极连接;探针卡分别与控制主机、高精度源表和与网络分析仪连接,高精度源表和网络分析仪均与控制主机连接;在探针卡上,MCU微处理器分别与集成电路开关矩阵、C/V转换芯片和C/V转换电路模块电连接;本发明利用控制主机实现对探针卡、探针台控制器、高精度源表和网络分析仪的控制,进而实现陀螺仪芯片参数测试和测试结果判定,筛选出不合格芯片并剔除,有效避免了不合格芯片流入后道封装流程,大大节约了封装费用。但是该发明并不具备通过光扫描来实现电子器件引脚与探针之间自动对准的功能。
专利201510996708.1一种晶圆对准检测方法及系统,该发明提供了一种晶圆对准检测方法及系统。所述晶圆对准检测方法包括:对位于工作台上的晶圆进行第一对准,得到晶圆的第一旋转角度,并将晶圆按照第一旋转角度进行旋转;对经过旋转后的晶圆进行第二对准,得到晶圆的第二旋转角度,并将晶圆按照第二旋转角度进行旋转,使得旋转后的晶圆的划切槽与工作台的X轴平行。上述方案,通过采用自动对准的方式实现工作台上的晶圆的对准,减少了人工成本,大大提高了晶圆对准的效率和准确性。但是该发明并不具备通过光扫描来实现电子器件引脚与探针之间自动对准的功能。
论文《200mm全自动探针测试台工作台控制系统的研究》里高慧莹研究的探针测试台是使用针尖对准摄像头与晶圆对准摄像头在确定好针尖和晶圆中心的相对位置后,探针台才开始进行测试和打点的,并不是通过光扫描的方式来实现探针与电子器件引脚之间的精确对准。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明的目的在于提供探针与电子器件引脚的对准方法及系统,旨在解决当前探针与电子器件引脚对准效率低,不适用于需要进行批量测试的领域,两者之间结合不充分以及数据可信度低的问题。
本发明的目的采用以下技术方案实现:
一种探针与电子器件引脚的对准方法,包括:
录入步骤,录入电子器件上所需对准的电子器件引脚的面积;录入电子器件引脚的表面材料信息和周围材料信息;所述电子器件引脚的表面材料信息包括电子器件引脚的表面材料在预定波段的反射率;所述电子器件引脚的周围材料信息包括电子器件引脚的周围材料在预定波段的反射率;
调节步骤,发出波长位于预定波段的光束,设置探针位于光束所经过的路径上或者设置探针位于光束所在的直线的延伸范围内;调节光束与电子器件表面相交形成的光斑;
计算步骤,根据所需对准的电子器件引脚的面积、光斑面积、电子器件引脚的表面材料信息和周围材料信息,计算预定对准光功率;
扫描步骤,控制光束的运动轨迹,使光斑往复运动,在靠近电子器件引脚的区域进行逐点扫描,并接收返回的反射信号光功率;
处理步骤,当返回的反射信号光功率与预定对准光功率的差值的绝对值不大于预定差值时,确定探针的当前位置为所需对准的电子器件引脚的对准位置,完成对准过程。
在上述实施例的基础上,优选的,所述处理步骤还包括:
当电子器件上设置有若干个电子器件引脚时,获取所需对准的电子器件引脚与其他电子器件引脚的相对位置;
根据所需对准的电子器件引脚的对准位置、所需对准的电子器件引脚与其他电子器件引脚的相对位置,确定其他电子器件引脚的对准位置。
在上述任意实施例的基础上,优选的,所述调节步骤中,所述光束为准直光束且垂直于电子器件表面,调节光束与电子器件表面相交形成的光斑,使光斑面积为N倍的电子器件引脚的面积;N>1;
所述计算步骤中,预定返回光功率为:P=αAW+β(N-1)AW;其中,αAW为电子器件引脚的反射信号光功率,β(N-1)AW为与光斑相应的电子器件引脚周围材料的反射信号光功率;A为电子器件引脚的面积,W为光束的功率密度,α和β分别为电子器件引脚的表面材料和周围材料在预定波段的反射率。
在上述任意实施例的基础上,优选的,探针设置有两个或多个探头,并且每两个探头之间的距离小于电子器件引脚区域的最小边长度;
所述处理步骤,具体包括:
步骤S1,当返回的反射信号光功率与预定对准光功率的差值的绝对值不大于预定差值时,控制探针与电子器件表面接触;
步骤S2,测量每两个探头之间的电子器件表面电阻,并判断所测量到的表面电阻是否低于预定电阻值;如果是,则进入步骤S3;否则进入步骤S4;
步骤S3,判断探针已经与电子器件引脚接触,确定探针的当前位置为所需对准的电子器件引脚的对准位置,完成对准过程;
步骤S4,控制探针移动,继续逐点扫描下一个位置,在所述下一个位置使探针与电子器件表面接触;进入步骤S2。
在上述任意实施例的基础上,优选的,所述光斑的形状包括圆形、椭圆、矩形、方形、长方形、正方形、弓形、多弧形、五角形、菱形、梯形、三角形、平行四边形中的一种或多种;
所述电子器件引脚的形状包括圆形、椭圆、矩形、方形、长方形、正方形、弓形、多弧形、五角形、菱形、梯形、三角形、平行四边形中的一种或多种。
一种探针与电子器件引脚的对准系统,包括顺序连接的对准子系统、光扫描子系统、光电信号处理子系统,其中,
光扫描子系统包括光发射器、光接收器、探针;探针设置于光束所经过的路径上,或者设置于光束所在的直线的延伸范围内;光接收器用于接收电子器件引脚及其周围材料返回的反射光;
所述对准子系统录入电子器件上所需对准的电子器件引脚的面积;录入电子器件引脚的表面材料信息和周围材料信息;所述电子器件引脚的表面材料信息包括电子器件引脚的表面材料在预定波段的反射率;所述电子器件引脚的周围材料信息包括电子器件引脚的周围材料在预定波段的反射率;
所述光扫描子系统通过光发射器发出波长位于预定波段的光束,所述光扫描子系统调节光束与电子器件表面相交形成的光斑;
所述对准子系统根据所需对准的电子器件引脚的面积、光斑面积、电子器件引脚的表面材料信息和周围材料信息,计算预定对准光功率;
所述光扫描子系统通过光发射器控制光束的运动轨迹,使光斑往复运动,在靠近电子器件引脚的区域进行逐点扫描,所述光接收器接收返回的反射信号光功率并发送到光电信号处理子系统;
所述光电信号处理子系统当返回的反射信号光功率与预定对准光功率的差值的绝对值不大于预定差值时,确定探针的当前位置为所需对准的电子器件引脚的对准位置,完成对准过程。
在上述实施例的基础上,优选的,所述光电信号处理子系统还用于:
当电子器件上设置有若干个电子器件引脚时,获取所需对准的电子器件引脚与其他电子器件引脚的相对位置;
根据所需对准的电子器件引脚的对准位置、所需对准的电子器件引脚与其他电子器件引脚的相对位置,确定其他电子器件引脚的对准位置。
在上述任意实施例的基础上,优选的,光发射器发出的光束为准直光束且垂直于电子器件表面,所述光扫描子系统调节光束与电子器件表面相交形成的光斑,使光斑面积为N倍的电子器件引脚的面积;N>1;
所述预定返回光功率为:P=αAW+β(N-1)AW;其中,αAW为电子器件引脚的反射信号光功率,β(N-1)AW为与光斑相应的电子器件引脚周围材料的反射信号光功率;A为电子器件引脚的面积,W为光束的功率密度,α和β分别为电子器件引脚的表面材料和周围材料在预定波段的反射率。
在上述任意实施例的基础上,优选的,探针设置有两个或多个探头,并且每两个探头之间的距离小于电子器件引脚区域的最小边长度;
所述光电信号处理子系统用于执行:
步骤S1,当返回的反射信号光功率与预定对准光功率的差值的绝对值不大于预定差值时,控制探针与电子器件表面接触;
步骤S2,测量每两个探头之间的电子器件表面电阻,并判断所测量到的表面电阻是否低于预定电阻值;如果是,则进入步骤S3;否则进入步骤S4;
步骤S3,判断探针已经与电子器件引脚接触,确定探针的当前位置为所需对准的电子器件引脚的对准位置,完成对准过程;
步骤S4,控制探针移动,继续逐点扫描下一个位置,在所述下一个位置使探针与电子器件表面接触;进入步骤S2。
在上述任意实施例的基础上,优选的,光发射器、光接收器设置于探针的同一侧;或者,光发射器、光接收器设置于探针的两侧;或者,光发射器、光接收器集成为一体;
所述光斑的形状包括圆形、椭圆、方形、长方形、正方形、矩形、弓形、多弧形、五角形、菱形、梯形、三角形、平行四边形中的一种或多种;
所述电子器件引脚的形状包括圆形、椭圆、方形、长方形、正方形、矩形、弓形、多弧形、五角形、菱形、梯形、三角形、平行四边形中的一种或多种。
相比现有技术,本发明的有益效果在于:
本发明公开了探针与电子器件引脚的对准方法及系统,该系统包括顺序连接的对准子系统、光扫描子系统、光电信号处理子系统,与传统的手动操作和半自动化操作相比,本发明可以利用光的发射和接收,基于光扫描原理实现电子器件引脚对准。首先录入相关信息;再调节光束与电子器件表面相交形成的光斑;再控制光束的运动轨迹,使光束与电子器件表面相交形成的光斑往复运动,在靠近电子器件引脚的区域进行逐点扫描;然后将返回的反射信号光功率与预定对准光功率进行比对,确定探针的对准位置,完成对准过程。优选的,还可以通过测量探头之间电子器件表面电阻的方式来进一步确认探针与电子器件引脚已经对准。本发明实现了探针和待测器件引脚之间的自动精确对准,解决了传统探针台只能通过手动方式及半自动化方式进行探针和待测器件引脚之间的对准问题,并且投入成本低、通用性好、能在更短的时间内,在不损害待测器件及晶圆的情况下,更高效率地对其进行测试,广泛应用于复杂高速器件的精密电气测量,能够确保测试信号质量及测试结果的可靠性,并缩减测试时间和降低器件制造工艺的成本。
本发明使得探针与电子器件引脚两者之间的对准可以通过光扫描和信号处理系统之间的相互配合快速精确的实现,解决了以往通过电子目镜结合手动调整X/Y轴行程的方式使探针和电子器件引脚之间进行有效对准的缺陷,通过录入电子器件上所需对准的电子器件引脚的面积;录入电子器件引脚的表面材料信息和周围材料信息使探针与电子器件引脚之间进行有效对准,从而有效加快了探针与电子器件引脚之间的对准精确度和探针与电子器件引脚之间的对准速度,解决了传统探针台难以精确定位,重复精度差,耗时耗力,耗成本的问题,为企业的自动化测试降低了成本、提高了效率,适用于需要进行批量测试的领域,且探针与电子器件引脚结合充分,数据可信度高。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1示出了本发明实施例提供的一种探针与电子器件引脚的对准方法的流程示意图;
图2示出了本发明实施例提供的一种探针与电子器件引脚的对准系统的结构示意图;
图3a、图3b分别示出了本发明实施例提供的光发射器、光接收器位于探针同一侧的一种情况;
图4a、图4b分别示出了本发明实施例提供的光发射器、光接收器位于探针两侧的一种情况;
图5a、图5b分别示出了本发明实施例提供的光发射器、光接收器集成为一体时位于探针一侧的一种情况。
具体实施方式
下面,结合附图以及具体实施方式,对本发明做进一步描述,需要说明的是,在不相冲突的前提下,以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
具体实施例一
如图1所示,本发明实施例提供了一种探针与电子器件引脚的对准方法,包括:
录入步骤S101,录入电子器件上所需对准的电子器件引脚的面积;录入电子器件引脚的表面材料信息和周围材料信息;本发明实施例中,所述电子器件引脚的表面材料信息可以包括电子器件引脚的表面材料在预定波段的反射率;所述电子器件引脚的周围材料信息可以包括电子器件引脚的周围材料在预定波段的反射率;电子器件引脚的表面材料的材质可以包括铜、镍、永磁、坡莫合金、铬-铜、铬、铝、金、银、铂金、钛、钽、氮化钛、镍铬合金、锗、铁-镍、镍-铜、磷化镓、镍钴合金、钼、掺锡氧化铟、铬硅合金、氧化铝、氮化铝、氧化物、硅化物、碳化物、硫化物中的一种或多种;电子器件引脚的周围材料的材质可以包括二氧化硅、硅片、氮化硅、多晶硅、石英、玻璃、砷化镓、硼硅酸玻璃、氮化铝、塑料、陶瓷、氧化铝、聚合物、聚铣亚胺、聚便氟乙烯、LB薄膜中的一种或多种;
调节步骤S102,发出波长位于预定波段的光束,设置探针位于光束所经过的路径上或者设置探针位于光束所在的直线的延伸范围内;调节光束与电子器件表面相交形成的光斑;在该步骤中,探针位于光束所在的直线范围内;如果光束垂直于电子器件引脚表面,则发射光和反射光的路径重合;
计算步骤S103,根据所需对准的电子器件引脚的面积、光斑面积、电子器件引脚的表面材料信息和周围材料信息,计算预定对准光功率;
扫描步骤S104,控制光束的运动轨迹,使光斑往复运动,在靠近电子器件引脚的区域进行逐点扫描,并接收返回的反射信号光功率;在该步骤中,光束进行逐点扫描时,所做的移动是平移,即,如果光束为准直光束,则某一时刻的光束与上一时刻的光束相平行;
处理步骤S105,当返回的反射信号光功率与预定对准光功率的差值的绝对值不大于预定差值时,确定探针的当前位置为所需对准的电子器件引脚的对准位置,完成对准过程。在处理步骤S105中,预定差值是一个很小的正数,用户可以根据自身对于对准精度的需求,调整预定差值的大小;预定差值越小,对准精度越高。
本发明实施例中的电子器件可以包括电子及半导体器件,例如芯片、半导体器件、NEMS器件、电子器件、电子传感器、MEMS器件。
本发明实施例中,光扫描子系统所发出的光束可以为准直光束,也可以为非准直光束。非准直光束虽然效果不如准直光线完美,但也可以一定程度上解决技术问题。准直光束的优越性体现在:芯片两引脚之间距离都是按照毫米、微米、纳米尺度计算的,非准直光由于会发散,因此两束或者多束光之间会形成光干扰,从而无法分辨彼此。
优选的,光束与电子器件引脚表面之间可以是相互垂直的,这样反射光可以更好被光接收器所接收;光束与电子器件引脚表面之间也可以是不垂直的,只要光接收器可以接收到反射光信号,也可以利用光扫描的方式进行对准。
本发明实施例对光斑的形状不做限定,所述光斑的形状可以包括圆形、椭圆、方形、长方形、正方形、矩形、弓形、多弧形、五角形、菱形、梯形、三角形、平行四边形中的一种或多种;本发明实施例对电子器件引脚的形状不做限定,所述电子器件引脚的形状可以包括圆形、椭圆、方形、长方形、正方形、矩形、弓形、多弧形、五角形、菱形、梯形、三角形、平行四边形中的一种或多种。
本发明实施例中,探针与电子器件引脚对准时,光斑和电子器件引脚位置重合,光斑完全覆盖或者部分覆盖电子器件引脚,所返回的反射信号光功率为电子器件引脚全部区域或者部分区域的反射信号光功率和与光斑相应的电子器件引脚周围材料的反射信号光功率之和。一般来说电子器件引脚的反射信号光功率较高,周围材料的反射信号光功率较低,因此,在探针没有与电子器件引脚对准时,所返回的反射信号光功率只有周围材料的反射信号光功率,或者周围材料的反射信号光功率加上光斑覆盖的电子器件引脚微量区域的反射信号光功率,其值较低;而在探针与电子器件引脚对准时,所返回的反射信号光功率包括光斑覆盖的电子器件引脚区域和周围材料区域的反射信号光功率,其值就高。
当调节步骤S102中,所调节的光斑可以完全覆盖电子器件引脚时,所述调节步骤S102,可以具体为:所述光束为准直光束且垂直于电子器件表面,调节光束与电子器件表面相交形成的光斑,使光斑面积为N倍的电子器件引脚的面积;N>1;
所述计算步骤中,预定返回光功率可以为:P=αAW+β(N-1)AW;其中,αAW为电子器件引脚的反射信号光功率,β(N-1)AW为与光斑相应的电子器件引脚周围材料的反射信号光功率;A为电子器件引脚的面积,W为光束的功率密度,α和β分别为电子器件引脚的表面材料和周围材料在预定波段的反射率。
这样做的好处是,如果光束为准直光束且垂直于电子器件表面,则当探针与电子器件引脚对准,光斑完全覆盖电子器件引脚时,所返回的反射信号光功率为电子器件引脚区域的反射信号光功率和与光斑相应的电子器件引脚周围材料的反射信号光功率之和。
本发明实施例预先计算出探针与电子器件引脚在对准状态下,光扫描子系统处所接收到的反射信号光功率作为预定对准光功率;因此,当返回的反射信号光功率与预定对准光功率的差值的绝对值不大于预定差值时,判定返回的反射信号光功率包含了电子器件引脚和周围材料的反射信号光功率两部分,此时探针与电子器件引脚实现了对准,所以确定探针的当前位置为所需对准的电子器件引脚的对准位置,完成对准过程。
在一种优选的实施例下,可以设定当返回的反射信号光功率等于预定对准光功率时,判定探针与电子器件引脚对准。
所述处理步骤S105还可以包括:当电子器件上设置有若干个电子器件引脚时,获取所需对准的电子器件引脚与其他电子器件引脚的相对位置;根据所需对准的电子器件引脚的对准位置、所需对准的电子器件引脚与其他电子器件引脚的相对位置,确定其他电子器件引脚的对准位置。这样做的好处是,如果电子器件上设置有不止一个引脚,则可以先确定一个引脚的对准位置,再获取电子器件上引脚之间的相互位置关系,再通过已对准引脚的位置及其与其他引脚之间的相互位置关系,计算出其他引脚的对准位置,有效提高对准效率,省去其他引脚分别对准所消耗的时间。
本发明实施例适用于探针具备两个或两个以上探头的情况,探针可以设置有两个或两个以上探头,并且每两个探头之间的距离小于电子器件引脚区域的最小边长度;
所述处理步骤S105,可以具体包括:
步骤S1,当返回的反射信号光功率与预定对准光功率的差值的绝对值不大于预定差值时,控制探针与电子器件表面接触;
步骤S2,测量每两个探头之间的电子器件表面电阻,并判断所测量到的表面电阻是否低于预定电阻值;如果是,则进入步骤S3;否则进入步骤S4;
步骤S3,判断探针已经与电子器件引脚接触,确定探针的当前位置为所需对准的电子器件引脚的对准位置,完成对准过程;
步骤S4,控制探针移动,继续逐点扫描下一个位置,在所述下一个位置使探针与电子器件表面接触;进入步骤S2。
电子器件引脚的电阻率与周围材料的电阻率不同,一般来说电子器件引脚的材质为导体材料,其电阻率较低,因此,当探针与电子器件引脚接触时,探头之间的电阻较小。
这样做的好处是,通过测量探头之间电子器件表面电阻的方式来进一步确认探针与电子器件引脚已经对准,再次提高了对准精度。
本发明实施例对预定电阻值不做限定,其可以为0.2欧姆。
与传统的手动操作和半自动化操作相比,本发明实施例可以利用光的发射和接收,基于光扫描原理实现电子器件引脚对准。优选的,还可以通过测量探头之间电子器件表面电阻的方式来进一步确认探针与电子器件引脚已经对准。本发明实施例实现了探针和待测器件引脚之间的自动精确对准,解决了传统探针台只能通过手动方式及半自动化方式进行探针和待测器件引脚之间的对准问题,并且投入成本低、通用性好、能在更短的时间内,在不损害待测器件及晶圆的情况下,更高效率地对其进行测试,广泛应用于复杂高速器件的精密电气测量,能够确保测试信号质量及测试结果的可靠性,并缩减测试时间和降低器件制造工艺的成本。
本发明实施例使得探针与电子器件引脚两者之间的对准可以通过光扫描和信号处理系统之间的相互配合快速精确的实现,解决了以往通过电子目镜结合手动调整X/Y轴行程的方式使探针和电子器件引脚之间进行有效对准的缺陷,通过录入电子器件上所需对准的电子器件引脚的面积;录入电子器件引脚的表面材料信息和周围材料信息使探针与电子器件引脚之间进行有效对准,从而有效加快了探针与电子器件引脚之间的对准精确度和探针与电子器件引脚之间的对准速度,解决了传统探针台难以精确定位,重复精度差,耗时耗力,耗成本的问题,为企业的自动化测试降低了成本、提高了效率,适用于需要进行批量测试的领域,且探针与电子器件引脚结合充分,数据可信度高。
在上述的具体实施例一中,提供了探针与电子器件引脚的对准方法,与之相对应的,本申请还提供探针与电子器件引脚的对准系统。由于系统实施例基本相似于方法实施例,所以描述得比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。下述描述的系统实施例仅仅是示意性的。
具体实施例二
如图2所示,本发明实施例提供了一种探针与电子器件引脚的对准系统,包括顺序连接的对准子系统201、光扫描子系统202、光电信号处理子系统203,其中,
光扫描子系统202包括光发射器、光接收器、探针;探针设置于光束所经过的路径上,或者设置于光束所在的直线的延伸范围内;光接收器用于接收电子器件引脚及其周围材料返回的反射光;
本发明实施例对光发射器、光接收器之间的位置关系不做限定,光发射器、光接收器可以设置于探针的同一侧如图3a或图3b所示;或者,所述光发射器、光接收器设置于探针的两侧如图4a或图4b所示;当光发射器、光接收器设置于探针的同一侧时,光接收器可以设置于光发射器、探针之间如图3a所示,也可以设置于光发射器远离探针的一侧如图3b所示;
要注意的是,如图4a、图4b所示,当光发射器、光接收器设置于探针的两侧时,光发射器、光接收器中靠近电子器件引脚的一方会影响探针与电子器件引脚的接触,使得无法通过测量探头之间电阻的方式进一步确认探针与电子器件引脚已经对准;
本发明实施例中,光发射器、光接收器也可以集成为一体,设置于探针远离电子器件引脚的一侧,或者设置于探针靠近电子器件引脚的一侧,如图5a或图5b所示;类似的,需要注意的是,如果光发射器、光接收器设置于探针靠近电子器件引脚的一侧,则会影响探针与电子器件引脚的接触,使得无法通过测量探头之间电阻的方式进一步确认探针与电子器件引脚已经对准;
图3a、图3b、图4a、图4b、图5a、图5b中,以探头所在的一侧作为探针靠近电子器件引脚的一侧。
所述对准子系统201录入电子器件上所需对准的电子器件引脚的面积;录入电子器件引脚的表面材料信息和周围材料信息;所述电子器件引脚的表面材料信息包括电子器件引脚的表面材料在预定波段的反射率;所述电子器件引脚的周围材料信息包括电子器件引脚的周围材料在预定波段的反射率;
所述光扫描子系统202通过光发射器发出波长位于预定波段的光束,所述光扫描子系统202调节光束与电子器件表面相交形成的光斑;
所述对准子系统201根据所需对准的电子器件引脚的面积、光斑面积、电子器件引脚的表面材料信息和周围材料信息,计算预定对准光功率;
所述光扫描子系统202通过光发射器控制光束的运动轨迹,使光斑往复运动,在靠近电子器件引脚的区域进行逐点扫描,所述光接收器接收返回的反射信号光功率并发送到光电信号处理子系统203;
所述光电信号处理子系统203当返回的反射信号光功率与预定对准光功率的差值的绝对值不大于预定差值时,确定探针的当前位置为所需对准的电子器件引脚的对准位置,完成对准过程。
所述光电信号处理子系统203还可以用于:
当电子器件上设置有若干个电子器件引脚时,获取所需对准的电子器件引脚与其他电子器件引脚的相对位置;
根据所需对准的电子器件引脚的对准位置、所需对准的电子器件引脚与其他电子器件引脚的相对位置,确定其他电子器件引脚的对准位置。
光发射器发出的光束为准直光束且垂直于电子器件表面,所述光扫描子系统202可以调节光束与电子器件表面相交形成的光斑,使光斑面积为N倍的电子器件引脚的面积;N>1;
所述预定返回光功率可以为:P=αAW+β(N-1)AW;其中,αAW为电子器件引脚的反射信号光功率,β(N-1)AW为与光斑相应的电子器件引脚周围材料的反射信号光功率;A为电子器件引脚的面积,W为光束的功率密度,α和β分别为电子器件引脚的表面材料和周围材料在预定波段的反射率。
探针设置有两个或多个探头,并且每两个探头之间的距离小于电子器件引脚区域的最小边长度;
所述光电信号处理子系统203可以用于执行:
步骤S1,当返回的反射信号光功率与预定对准光功率的差值的绝对值不大于预定差值时,控制探针与电子器件表面接触;
步骤S2,测量每两个探头之间的电子器件表面电阻,并判断所测量到的表面电阻是否低于预定电阻值;如果是,则进入步骤S3;否则进入步骤S4;
步骤S3,判断探针已经与电子器件引脚接触,确定探针的当前位置为所需对准的电子器件引脚的对准位置,完成对准过程;
步骤S4,控制探针移动,继续逐点扫描下一个位置,在所述下一个位置使探针与电子器件表面接触;进入步骤S2。
所述光斑的形状可以包括圆形、椭圆、方形、长方形、正方形、矩形、弓形、多弧形、五角形、菱形、梯形、三角形、平行四边形中的一种或多种;
所述电子器件引脚的形状可以包括圆形、椭圆、方形、长方形、正方形、矩形、弓形、多弧形、五角形、菱形、梯形、三角形、平行四边形中的一种或多种。
本发明实施例中,对准子系统201还可以设置有光学显微镜观察系统(该观察系统包含:1、光学显微镜;2、光学放大器和或放大器;3、液晶显示屏),结合现有技术,提供人工辅助探针对准功能。
与传统的手动操作和半自动化操作相比,本发明实施例可以利用光的发射和接收,基于光扫描原理实现电子器件引脚对准。优选的,还可以通过测量探头之间电子器件表面电阻的方式来进一步确认探针与电子器件引脚已经对准。本发明实施例实现了探针和待测器件引脚之间的自动精确对准,解决了传统探针台只能通过手动方式及半自动化方式进行探针和待测器件引脚之间的对准问题,并且投入成本低、通用性好、能在更短的时间内,在不损害待测器件及晶圆的情况下,更高效率地对其进行测试,广泛应用于复杂高速器件的精密电气测量,能够确保测试信号质量及测试结果的可靠性,并缩减测试时间和降低器件制造工艺的成本。
本发明实施例使得探针与电子器件引脚两者之间的对准可以通过光扫描和信号处理系统之间的相互配合快速精确的实现,解决了以往通过电子目镜结合手动调整X/Y轴行程的方式使探针和电子器件引脚之间进行有效对准的缺陷,通过录入电子器件上所需对准的电子器件引脚的面积;录入电子器件引脚的表面材料信息和周围材料信息使探针与电子器件引脚之间进行有效对准,从而有效加快了探针与电子器件引脚之间的对准精确度和探针与电子器件引脚之间的对准速度,解决了传统探针台难以精确定位,重复精度差,耗时耗力,耗成本的问题,为企业的自动化测试降低了成本、提高了效率,适用于需要进行批量测试的领域,且探针与电子器件引脚结合充分,数据可信度高。
本发明从使用目的上,效能上,进步及新颖性等观点进行阐述,其具有的实用进步性,已符合专利法所强调的功能增进及使用要件,本发明以上的说明及附图,仅为本发明的较佳实施例而已,并非以此局限本发明,因此,凡一切与本发明构造,装置,特征等近似、雷同的,即凡依本发明专利申请范围所作的等同替换或修饰等,皆应属本发明的专利申请保护的范围之内。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。尽管本发明已进行了一定程度的描述,明显地,在不脱离本发明的精神和范围的条件下,可进行各个条件的适当变化。可以理解,本发明不限于所述实施方案,而归于权利要求的范围,其包括所述每个因素的等同替换。对本领域的技术人员来说,可根据以上描述的技术方案以及构思,做出其它各种相应的改变以及形变,而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种探针与电子器件引脚的对准方法,其特征在于,包括:
录入步骤,录入电子器件上所需对准的电子器件引脚的面积;录入电子器件引脚的表面材料信息和周围材料信息;所述电子器件引脚的表面材料信息包括电子器件引脚的表面材料在预定波段的反射率;所述电子器件引脚的周围材料信息包括电子器件引脚的周围材料在预定波段的反射率;
调节步骤,发出波长位于预定波段的光束,设置探针位于光束所经过的路径上或者设置探针位于光束所在的直线的延伸范围内;调节光束与电子器件表面相交形成的光斑;
计算步骤,根据所需对准的电子器件引脚的面积、光斑面积、电子器件引脚的表面材料信息和周围材料信息,计算预定对准光功率;预先计算出探针与电子器件引脚在对准状态下,光接收器处所接收到的反射信号光功率作为预定对准光功率;探针与电子器件引脚对准时,光斑和电子器件引脚位置重合,光斑完全覆盖或者部分覆盖电子器件引脚,所返回的反射信号光功率为电子器件引脚全部区域或者部分区域的反射信号光功率和与光斑相应的电子器件引脚周围材料的反射信号光功率之和;
扫描步骤,控制光束的运动轨迹,使光斑往复运动,在靠近电子器件引脚的区域进行逐点扫描,并接收返回的反射信号光功率;
处理步骤,当返回的反射信号光功率与预定对准光功率的差值的绝对值不大于预定差值时,确定探针的当前位置为所需对准的电子器件引脚的对准位置,完成对准过程。
2.根据权利要求1所述的探针与电子器件引脚的对准方法,其特征在于,所述处理步骤还包括:
当电子器件上设置有若干个电子器件引脚时,获取所需对准的电子器件引脚与其他电子器件引脚的相对位置;
根据所需对准的电子器件引脚的对准位置、所需对准的电子器件引脚与其他电子器件引脚的相对位置,确定其他电子器件引脚的对准位置。
3.根据权利要求1或2所述的探针与电子器件引脚的对准方法,其特征在于,所述调节步骤中,所述光束为准直光束且垂直于电子器件表面,调节光束与电子器件表面相交形成的光斑,使光斑面积为N倍的电子器件引脚的面积;N>1;
所述计算步骤中,预定返回光功率为:P=αAW+β(N-1)AW;其中,αAW为电子器件引脚的反射信号光功率,β(N-1)AW为与光斑相应的电子器件引脚周围材料的反射信号光功率;A为电子器件引脚的面积,W为光束的功率密度,α和β分别为电子器件引脚的表面材料和周围材料在预定波段的反射率。
4.根据权利要求1或2所述的探针与电子器件引脚的对准方法,其特征在于,探针设置有两个或多个探头,并且每两个探头之间的距离小于电子器件引脚区域的最小边长度;
所述处理步骤,具体包括:
步骤S1,当返回的反射信号光功率与预定对准光功率的差值的绝对值不大于预定差值时,控制探针与电子器件表面接触;
步骤S2,测量每两个探头之间的电子器件表面电阻,并判断所测量到的表面电阻是否低于预定电阻值;如果是,则进入步骤S3;否则进入步骤S4;
步骤S3,判断探针已经与电子器件引脚接触,确定探针的当前位置为所需对准的电子器件引脚的对准位置,完成对准过程;
步骤S4,控制探针移动,继续逐点扫描下一个位置,在所述下一个位置使探针与电子器件表面接触;进入步骤S2。
5.根据权利要求1或2所述的探针与电子器件引脚的对准方法,其特征在于,所述光斑的形状包括圆形、椭圆、长方形、正方形、弓形、多弧形、五角形、菱形、梯形、三角形、平行四边形中的一种或多种;
所述电子器件引脚的形状包括圆形、椭圆、长方形、正方形、弓形、多弧形、五角形、菱形、梯形、三角形、平行四边形中的一种或多种。
6.一种探针与电子器件引脚的对准系统,其特征在于,包括顺序连接的对准子系统、光扫描子系统、光电信号处理子系统,其中,
光扫描子系统包括光发射器、光接收器、探针;探针设置于光束所经过的路径上,或者设置于光束所在的直线的延伸范围内;光接收器用于接收电子器件引脚及其周围材料返回的反射光;
所述对准子系统录入电子器件上所需对准的电子器件引脚的面积;录入电子器件引脚的表面材料信息和周围材料信息;所述电子器件引脚的表面材料信息包括电子器件引脚的表面材料在预定波段的反射率;所述电子器件引脚的周围材料信息包括电子器件引脚的周围材料在预定波段的反射率;
所述光扫描子系统通过光发射器发出波长位于预定波段的光束,所述光扫描子系统调节光束与电子器件表面相交形成的光斑;
所述对准子系统根据所需对准的电子器件引脚的面积、光斑面积、电子器件引脚的表面材料信息和周围材料信息,计算预定对准光功率;预先计算出探针与电子器件引脚在对准状态下,光接收器处所接收到的反射信号光功率作为预定对准光功率;探针与电子器件引脚对准时,光斑和电子器件引脚位置重合,光斑完全覆盖或者部分覆盖电子器件引脚,所返回的反射信号光功率为电子器件引脚全部区域或者部分区域的反射信号光功率和与光斑相应的电子器件引脚周围材料的反射信号光功率之和;
所述光扫描子系统通过光发射器控制光束的运动轨迹,使光斑往复运动,在靠近电子器件引脚的区域进行逐点扫描,所述光接收器接收返回的反射信号光功率并发送到光电信号处理子系统;
所述光电信号处理子系统当返回的反射信号光功率与预定对准光功率的差值的绝对值不大于预定差值时,确定探针的当前位置为所需对准的电子器件引脚的对准位置,完成对准过程。
7.根据权利要求6所述的探针与电子器件引脚的对准系统,其特征在于,所述光电信号处理子系统还用于:
当电子器件上设置有若干个电子器件引脚时,获取所需对准的电子器件引脚与其他电子器件引脚的相对位置;
根据所需对准的电子器件引脚的对准位置、所需对准的电子器件引脚与其他电子器件引脚的相对位置,确定其他电子器件引脚的对准位置。
8.根据权利要求6或7所述的探针与电子器件引脚的对准系统,其特征在于,光发射器发出的光束为准直光束且垂直于电子器件表面,所述光扫描子系统调节光束与电子器件表面相交形成的光斑,使光斑面积为N倍的电子器件引脚的面积;N>1;
所述预定返回光功率为:P=αAW+β(N-1)AW;其中,αAW为电子器件引脚的反射信号光功率,β(N-1)AW为与光斑相应的电子器件引脚周围材料的反射信号光功率;A为电子器件引脚的面积,W为光束的功率密度,α和β分别为电子器件引脚的表面材料和周围材料在预定波段的反射率。
9.根据权利要求6或7所述的探针与电子器件引脚的对准系统,其特征在于,探针设置有两个或多个探头,并且每两个探头之间的距离小于电子器件引脚区域的最小边长度;
所述光电信号处理子系统用于执行:
步骤S1,当返回的反射信号光功率与预定对准光功率的差值的绝对值不大于预定差值时,控制探针与电子器件表面接触;
步骤S2,测量每两个探头之间的电子器件表面电阻,并判断所测量到的表面电阻是否低于预定电阻值;如果是,则进入步骤S3;否则进入步骤S4;
步骤S3,判断探针已经与电子器件引脚接触,确定探针的当前位置为所需对准的电子器件引脚的对准位置,完成对准过程;
步骤S4,控制探针移动,继续逐点扫描下一个位置,在所述下一个位置使探针与电子器件表面接触;进入步骤S2。
10.根据权利要求6或7所述的探针与电子器件引脚的对准系统,其特征在于,光发射器、光接收器设置于探针的同一侧;或者,光发射器、光接收器设置于探针的两侧;或者,光发射器、光接收器集成为一体;
所述光斑的形状包括圆形、椭圆、长方形、正方形、弓形、多弧形、五角形、菱形、梯形、三角形、平行四边形中的一种或多种;
所述电子器件引脚的形状包括圆形、椭圆、长方形、正方形、弓形、多弧形、五角形、菱形、梯形、三角形、平行四边形中的一种或多种。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114000097A (zh) * 2021-09-06 2022-02-01 上海灏维机械设备有限公司 电机针脚硫化处理设备
CN114325350A (zh) * 2022-03-15 2022-04-12 北京智芯传感科技有限公司 一种小型mems传感器测试设备及测试方法

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02267512A (ja) * 1989-04-10 1990-11-01 Hitachi Ltd 共焦点走査型光学顕微鏡
CN1639577A (zh) * 2002-03-22 2005-07-13 电子科学工业公司 测试探针对准设备
CN102184878A (zh) * 2011-04-01 2011-09-14 无锡睿当科技有限公司 一种用于晶圆对准的模板图像质量反馈系统及其方法
CN102375252A (zh) * 2010-08-05 2012-03-14 塔工程有限公司 阵列测试装置和阵列测试方法
CN102590566A (zh) * 2012-03-16 2012-07-18 苏州工业园区世纪福科技有限公司 一种电子产品测试夹具的自动对准方法
CN102692613A (zh) * 2011-03-25 2012-09-26 东京毅力科创株式会社 探针卡检测装置、晶圆的对位装置及晶圆的对位方法
CN103063887A (zh) * 2012-12-31 2013-04-24 福建合顺微电子有限公司 一种探针自动对准电极测试方法、工具及其装置
CN103091521A (zh) * 2013-01-08 2013-05-08 上海交通大学 一种探针和引脚自动对准的方法及其探针台测试系统
CN204088274U (zh) * 2014-09-29 2015-01-07 秦皇岛视听机械研究所 探针台的晶圆芯粒自动对准装置
CN104483617A (zh) * 2014-12-31 2015-04-01 华中科技大学 一种倒装led芯片在线检测装置
CN105486995A (zh) * 2015-12-07 2016-04-13 杭州长川科技股份有限公司 全自动探针台图像定位装置及视觉对准方法
CN105609458A (zh) * 2015-12-28 2016-05-25 北京中电科电子装备有限公司 一种晶圆对准检测方法及系统
CN106093742A (zh) * 2016-06-06 2016-11-09 深圳市矽电半导体设备有限公司 一种led测试扎针位置校正方法及装置
CN207181558U (zh) * 2017-09-13 2018-04-03 深圳市矽电半导体设备有限公司 全自动探针台

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6547409B2 (en) * 2001-01-12 2003-04-15 Electroglas, Inc. Method and apparatus for illuminating projecting features on the surface of a semiconductor wafer
CN102403175A (zh) * 2011-11-04 2012-04-04 上海交通大学 一种在微纳电极上沉积介质阻挡层的方法
US10163601B1 (en) * 2017-12-28 2018-12-25 Intel Corporation Probe assembly with high bandwidth beam

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02267512A (ja) * 1989-04-10 1990-11-01 Hitachi Ltd 共焦点走査型光学顕微鏡
CN1639577A (zh) * 2002-03-22 2005-07-13 电子科学工业公司 测试探针对准设备
CN102375252A (zh) * 2010-08-05 2012-03-14 塔工程有限公司 阵列测试装置和阵列测试方法
CN102692613A (zh) * 2011-03-25 2012-09-26 东京毅力科创株式会社 探针卡检测装置、晶圆的对位装置及晶圆的对位方法
CN102184878A (zh) * 2011-04-01 2011-09-14 无锡睿当科技有限公司 一种用于晶圆对准的模板图像质量反馈系统及其方法
CN102590566A (zh) * 2012-03-16 2012-07-18 苏州工业园区世纪福科技有限公司 一种电子产品测试夹具的自动对准方法
CN103063887A (zh) * 2012-12-31 2013-04-24 福建合顺微电子有限公司 一种探针自动对准电极测试方法、工具及其装置
CN103091521A (zh) * 2013-01-08 2013-05-08 上海交通大学 一种探针和引脚自动对准的方法及其探针台测试系统
CN204088274U (zh) * 2014-09-29 2015-01-07 秦皇岛视听机械研究所 探针台的晶圆芯粒自动对准装置
CN104483617A (zh) * 2014-12-31 2015-04-01 华中科技大学 一种倒装led芯片在线检测装置
CN105486995A (zh) * 2015-12-07 2016-04-13 杭州长川科技股份有限公司 全自动探针台图像定位装置及视觉对准方法
CN105609458A (zh) * 2015-12-28 2016-05-25 北京中电科电子装备有限公司 一种晶圆对准检测方法及系统
CN106093742A (zh) * 2016-06-06 2016-11-09 深圳市矽电半导体设备有限公司 一种led测试扎针位置校正方法及装置
CN207181558U (zh) * 2017-09-13 2018-04-03 深圳市矽电半导体设备有限公司 全自动探针台

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Diminishment of Spark Damages in MGCs by Using Diamond Thin Films;Zhongyu Hou 等;《IEEE TRANSACTIONS ON NUCLEAR SCIENCE》;20060831;第53卷(第4期);第2288-2295页 *
Implementing fiducial probe card alignment technology for production wafer probing;Dominique Langlois 等;《Advanced Semiconductor Manufacturing Conference and Workshop,2003 IEEEI/SEMI》;20030422;第238-243页 *
MEMS探卡的设计及制备工艺研究;靖向萌;《中国博士学位论文全文数据库 信息科技辑》;20091215(第12期);I135-27 *
一种新型的电离式MEMS气体传感器;詹昌华,潘元志,赵小林,侯中宇;《传感技术学报》;20130430;第26卷(第4期);第467-470页 *

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