CN113466501B - 一种探针卡安装系统及探针卡安装方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种探针卡安装系统及探针卡安装方法，其包括：机架；锁紧机构；抬升机构；移动机构；所述锁紧机构包括设置于机架上的基座、转动连接于基座上的安装环及驱动安装环转动的驱动机构，所述安装环远离基座的端面一体成型有至少三个安装块，探针卡能够嵌设于安装环内腔，所述安装块块靠近基座的侧壁能够与探针卡远离基座的侧壁抵接。在安装时将探针板置于抬升机构上并经由移动机构将探针板移动至锁紧机构下方，抬升机构将探针板抬升至安装环内，安装环转动将探针板的位置固定，在探针板安装的过程中不再需要将检测机构进行翻转，从而使探针板的更换及安装更加方便。
Description
技术领域
本申请涉及晶片检测设备的技术领域，尤其是涉及一种探针卡安装系统及探针卡安装方法。
背景技术
在对形成有多个半导体器件的晶片进行检测时，通常在检测装置上安装探针卡，利用探针卡进行检测。探针卡上通常设置有多个接触探针，利用接触探针与半导体器件的各电极焊盘和焊料凸块接触，使电流从各接触探针流向连接于各电极焊盘和焊料凸块的半导体电路，从而检测电路的导通状态。
但是在探针卡使用过程中，其接触探针会因与晶片的接触而磨损需要更换，在更换时需要将探针卡从其连接的检测装置上拆除并重新安装新的探针卡。
目前在拆除及重新安装探针卡的过程中，需要先将检测装置向上翻转从而使探针卡转动至竖直或朝上的状态，接着再将探针卡进行拆卸及重新安装。但是检测装置的重量较大，从而导致翻转的过程较为麻烦。
因此需要提出一种新的技术方案来解决上述问题。
发明内容
为了使探针卡的安装及更换的过程更加方便，本申请提供一种探针卡安装系统及探针卡安装方法。
本申请提供的一种探针卡安装系统，采用如下技术方案：
一种探针卡安装系统，包括：
机架；
锁紧机构，所述锁紧机构设置于机架上并将探针卡锁紧，所述锁紧机构位于检测装置的下方；
抬升机构，所述抬升机构设置于机架上并将探针板朝向锁紧机构移动；
移动机构，所述移动机构设置于机架上并驱动抬升机构水平移动；
所述锁紧机构包括设置于机架上的基座、转动连接于基座上的安装环及驱动安装环转动的驱动机构，所述安装环远离基座的端面一体成型有至少三个安装块，探针卡能够嵌设于安装环内腔，所述安装块块靠近基座的侧壁能够与探针卡远离基座的侧壁抵接。
通过采用上述技术方案，将探针板置于抬升机构上并经由移动机构将探针板移动至锁紧机构下方，抬升机构将探针板抬升至安装环内，安装环转动将探针板的位置固定，在探针板安装的过程中不再需要将检测机构进行翻转，从而使探针板的更换及安装更加方便。
可选的：所述基座还设置有驱动安装环朝向基座移动压紧机构，所述压紧机构包括同轴套设于安装环外的驱动环及周向设置于安装环外的若干驱动块，所述驱动环内壁周向设置有若干驱动槽，所述驱动槽呈倾斜设置且其两端分别靠近驱动环的两个端面，所述驱动块设置于驱动槽内并沿驱动槽滑动。
通过采用上述技术方案，利用驱动环带动安装环朝向基座移动，进而实现探针板朝向检测装置移动，使探针板的金手指与检测装置的电极抵接稳定。
可选的：所述基座上还设置有限定驱动环轴向位置的限位环，所述限位环同轴套设于驱动环外，所述限位环上轴向开设有若干限位槽，所述驱动环上固定有若干限位件，所述限位件嵌设于限位槽内并沿限位槽移动。
通过采用上述技术方案，利用限位环对驱动环的轴向移动进行限制，使驱动环在驱动安装环花朝向基座移动时驱动环自身不易产生轴向位置，使安装环的移动过程不易受到影响。
可选的：所述驱动机构包括推动驱动块与驱动槽远离基座的一端抵接的弹性件、带动驱动环朝向远离使弹性件收缩的方向移动的第一驱动件，所述弹性件的一端与定位环连接，所述弹性件的另一端与驱动环连接，所述第一驱动件固定于驱动环上，所述第一驱动件的驱动端与限位环连接。
通过采用上述技术方案，在将探针板固定时，先使安装块移动至探针板下方，接着推动探针板朝向检测装置移动使探针板的金手指与检测装置的电极抵接，金手指与电极抵接的过程中不易产生相对滑移，使两者不易产生磨损。
可选的：所述抬升机构包括抬升座、用于放置探针卡的承载板及推动承载板竖向移动的抬升驱动件，所述抬升驱动件设置于抬升座上，所述承载板沿抬升座竖向移动。
通过采用上述技术方案，不再需要人工确定探针板向上移动的距离，从而使探针板的安装更加准确。
可选的：所述抬升座上竖向滑移有滑动板，所述承载板铰接于滑动板上端，所述滑动板上设置有驱动承载板转动的旋转驱动件，所述旋转驱动件的驱动端与承载板连接，所述抬升驱动件的驱动端与滑动板连接。
通过采用上述技术方案，在不需要使用抬升机构时，可将承载板转动至竖直状态并将抬升机构移动至机架边缘，减少抬升机构所占用的空间，方便晶片的检测。
可选的：所述移动机构包括转动连接于机架上的丝杠及驱动丝杠转动的移动驱动件，所述丝杠穿过抬升座并与抬升座螺纹连接，所述移动驱动件设置于机架上，所述移动驱动件的驱动端与丝杠连接。
通过采用上述技术方案，利用移动机构驱动抬升机构水平移动，使探针板在安装时更易对准安装环。
本申请的另一目的在于提供一种探针卡安装方法，其特征在于：包括如下步骤：
将未磨损的探针板置于承载板上并将承载板移动至基座下方，使探针板的轴线与基座的轴线重合；
转动驱动环使驱动块与驱动槽远离基座的一端抵接，并继续朝向该方向转动，当安装块与下方待安装的探针板的安装槽对齐时停止；
将承载板向上移动并带动探针板移动至安装环内，并使安装块的上端面低于探针板的下端面；
将驱动环朝向相反方向转动从而使安装环在弹性件施加的弹力的作用下同步转动，安装块在安装环的带动下移动至探针板下方，接着继续转动驱动环并限定安装环沿轴线的转动，对安装环施力使其朝向基座移动至探针板的金手指与检测装置的电极抵紧。
通过采用上述技术方案，在安装探针板时可从下至上的移动探针板从而将探针板安装于检测装置上，在安装时检测装置不再需要进行翻转，从而使探针板的安装及更换更加方便。
附图说明
图1为本申请实施例的结构示意图；
图2为本申请实施例用于展示锁定机构安装位置的示意图；
图3为本申请实施例用于展示安装环结构的示意图；
图4为本申请实施例用于展示驱动环结构的示意图；
图5为本申请实施例用于展示限位环结构的示意图；
图6为本申请实施例用于展示移动机构与抬升机构的配合关系的示意图；
图7为本申请实施例用于展示抬升机构的结构的示意图。
图中，1、机架；2、锁紧机构；21、基座；211、连通孔；22、安装环；221、安装块；23、驱动机构；231、第一驱动件；232、摩擦轮；24、限位环；241、限位槽；25、定位环；251、容纳槽；26、弹性件；3、移动机构；31、丝杠；32、移动驱动件；4、抬升机构；41、抬升座；42、滑动板；43、承载板；44、抬升驱动件； 46、支撑件；461、第一支杆；462、第二支杆；5、压紧机构；51、驱动环；511、驱动槽；512、让位槽；52、驱动块；53、限位件；54、第一滚轮。
具体实施方式
以下结合附图对本申请作进一步详细说明。
本申请公开的一种探针卡安装系统，如图1所示，包括机架1、用于锁紧探针板的锁紧机构2、将探针板移动至锁紧机构2的抬升机构4及将移动探针板靠近或远离锁紧机构2的移动机构3。在安装探针板时将探针板置于抬升机构4上，移动机构3驱动抬升机构4移动至锁紧机构2下方，抬升机构4将探针板移动至锁紧机构2上并利用锁紧机构2将探针板固定，从而不再需要将检测装置进行翻转，使探针板的更换更加方便。
如图2和图3所示，锁紧机构2包括使用螺栓固定于机架1上的基座21、转动连接于基座21靠近抬升机构4的端面的安装环22及驱动安装环22转动的驱动机构23。基座21呈圆盘状，其端面同轴贯穿有连通孔211，检测装置上的电极穿过连通孔211与探针卡上的金手指抵接并接通。安装环22的轴线与连通孔211的轴线重合，安装环22内壁周向一体成型有六块安装块221，安装块221靠近基座21的端面与基座21之间留有间隙，探针卡能够设置于安装环22内腔，且设置于安装块221与基座21之间。探针卡周向开设有六个安装槽，安装槽将探针卡的两个端面贯穿，在安装时将探针卡朝向基座21移动，使安装块221穿过安装槽从而使探针卡置于安装环22内腔，之后将安装环22转动一定角度使安装块221移动至探针卡下方，实现探针卡的安装。
如图4所示，由于在将探针卡安装完成之后，需要使探针卡的金手指与检测装置的电极连接稳固，需要使金手指更加贴近电极。因此基座21上还设置有驱动安装环22朝向基座21移动的压紧机构5，压紧机构5包括转动连接于基座21上的驱动环51及周向设置于安装环22外的若干驱动块52。驱动环51套设于安装环22外，且驱动环51的内壁与安装环22的外壁之间留有间隙，驱动环51内壁周向设置有六个驱动槽511，驱动槽511将驱动环51的外壁贯穿。驱动槽511皆呈倾斜设置，且驱动槽511的两端分别靠近驱动环51的两个端面，驱动块52分别穿设于一个驱动槽511内，并沿驱动槽511移动。在完成探针板的安装之后通过转动驱动环51，利用驱动槽511对驱动块52施加朝向基座21移动的力，使探针板朝向基座21移动，从而使检测装置的电极与探针板的金手指保持抵接。
如图5所示，由于在驱动环51对安装环22施加沿轴线方向的力时，驱动环51自身也会受到安装环22施加的反作用力，而易产生沿轴线移动的趋势，此时会对探针板的固定产生影响。因此基座21上还使用螺栓固定有限位环24，限位环24的轴线与连通孔211的轴线重合，且限位环24套接于驱动环51外。限位环24内壁同轴开设有若干限位槽241，驱动环51外壁上设置有若干限位件53，限位件53包括第二滚轮，第二滚轮嵌设于限位槽241内并与限位槽241远离基座21的侧壁抵接。利用限位槽241及限位件53的配合对驱动环51的轴向位置进行限定，从而使驱动环51在驱动安装环22沿轴向移动的其自身不易产生沿轴线的位置，从而使探针板的固定过程不易受到影响。
如图4所示，基座21上还使用螺栓固定有限定探针板朝向基座21移动的距离的定位环25，定位环25的轴线与连通孔211的轴线重合，且定位环25设置于安装环22内，安装环22远离基座21的端面能够与探针板靠近基座21的端面抵接，从而对安装完成的探针板与基座21之间的间距进行限定。
如图4所示，定位环25远离基座21的端面开设有若干容纳槽251，容纳槽251将定位环25的外侧壁贯穿，容纳槽251内皆设置使安装环22保持卡接状态的弹性件26，弹性件26为压缩弹簧，压缩弹簧的一端与容纳槽251连接，压缩弹簧的另一端与驱动环51连接。在压缩弹簧保持舒张状态时，安装环22连接的驱动块52与驱动槽511远离基座21的一端抵接，在对探针板进行安装时，安装环22先进行转动从而使安装环22的安装块221下端与探针板下端抵接，接着安装环22在驱动环51的驱动下朝向基座21移动，使检测装置的电极与探针板的金手指抵接，在两者抵接的过程中不易产生相对滑动，减少了两者的磨损。
如图5所示，驱动环51上还设置有带动其转动的驱动机构23，驱动机构23包括设置于驱动环51上的第一驱动件231及带动驱动环51转动的摩擦轮232，第一驱动件231为微型电机，微型电机使用螺栓固定于驱动环51上，其输出轴与摩擦轮232同轴固定，摩擦轮232的侧壁能够与定位环25远离基座21的端面保持抵接。从而利用驱动机构23带动驱动环51转动。
如图4所示，由于在驱动环51转动的过程中，其依靠摩擦轮232与定位环25之间的摩擦力实现移动，此时若驱动环51、安装环22及定位环25三者之间的摩擦力过大，则会影响驱动环51的正常移动。因此驱动环51远离基座21的端面周向开设有若干让位槽512，让位槽512将驱动环51的两个侧壁贯穿，每个让位槽512内接设置有两个第一滚轮54，两个第一滚轮54分别与安装环22及定位环25抵接，从而减小了驱动环51、安装环22及定位环25之间的摩擦力，使驱动环51及安装环22的移动更加稳定。
如图6和图7所示，抬升机构4包括水平滑移于基座21上的抬升座41、用于放置探针卡的承载板43、竖向滑移于抬升座41上的滑动板42及推动滑动板42竖向移动的抬升驱动件44。承载板43铰接于滑动板42的上端，滑动板42上还设置有驱动承载板43转动至平行于滑动板42的旋转驱动件，旋转驱动件为气缸，气缸的缸体铰接于滑动板42上，气缸的活塞杆铰接于承载板43靠近滑动板42的位置。滑动板42上还设置有对承载板43的转动进行导向的支撑件46，支撑件46包括铰接于滑动板42的第一支杆461及铰接于承载板43的第二支杆462，第二支杆462穿设于第一支杆461内并与第一支杆461滑移连接。抬升驱动件44为气缸，抬升驱动件44的缸体使用螺栓固定于机架1上，其活塞杆与滑动板42使用螺栓固定。当探针板移动至基座21下方时，抬升驱动件44推动承载板43上升从而将探针板推入安装环22内。
如图6所示，移动机构3包括转动连接于机架1上的丝杠31及驱动丝杠31转动的移动驱动件32，移动驱动件32为电机，移动驱动件32使用螺栓固定于机架1上，移动驱动件32的输出轴使用联轴器与丝杠31同轴固定。丝杠31呈水平设置，其穿设于抬升座41并与抬升座41螺纹配合。在需要安装探针板时移动机构3带动抬升机构4远离锁紧机构2，使探针板可放置于承载板43上，之后移动机构3带动抬升机构4将探针板移动至锁紧机构2下方进行安装。在对晶片进行检测时，使承载板43转动至竖直状态并利用移动机构3带动抬升机构4移动至机架1的边缘，使晶片的检测过程有更大空间。
本实施例的实施原理为：在需要将探针板安装于锁紧机构2上时，旋转驱动件推动承载板43转动至水平状态，人工将探针板置于承载板43上，移动机构3将抬升座41移动至锁紧机构2下方使放置于承载板43上的探针板的轴线与连通孔211的轴线重合，第一驱动件231推动驱动环51转动从而带动安装环22转动至安装块221对齐于待安装的探针板的安装槽，抬升驱动件44推动向上移动至探针板移动至安装环22内，第一驱动件231朝向相反方向转动从而使安装环22在弹性件26的推动下同步移动，直至弹性件26不再压缩时安装环22停止转动，此时安装环22上的安装块221转动至探针板下方。驱动环51继续转动从而带动安装环22及探针板向上移动，使探针板的金手指与检测装置的电极抵接。
一种探针卡安装方法，包括如下步骤：
将未磨损的探针板置于承载板43上并将承载板43移动至基座21下方，使探针板的轴线与基座21上开设的连通孔211的轴线重合；
转动驱动环51使驱动块52与驱动槽511远离基座21的一端抵接，并继续朝向该方向转动，当安装块221与下方待安装的探针板的安装槽对齐时停止；
将承载板43向上移动并带动探针板移动至安装环22内，并使安装块221的上端面低于探针板的下端面；
将驱动环51朝向相反方向转动从而使安装环22在弹性件26施加的弹力的作用下同步转动，安装块221在安装环22的带动下移动至探针板下方，当弹性件26处于舒张状态时安装环22停止转动，接着继续转动驱动环51并限定安装环22沿轴线的转动，对安装环22施力使其朝向基座21移动至探针板的金手指与检测装置的电极抵紧。
本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种探针卡安装系统，其特征在于：包括：
机架(1)；
锁紧机构(2)，所述锁紧机构(2)设置于机架(1)上并将探针卡锁紧，所述锁紧机构(2)位于检测装置的下方；
抬升机构(4)，所述抬升机构(4)设置于机架(1)上并将探针板朝向锁紧机构(2)移动；
移动机构(3)，所述移动机构(3)设置于机架(1)上并驱动抬升机构(4)水平移动；
所述锁紧机构(2)包括设置于机架(1)上的基座(21)、转动连接于基座(21)上的安装环(22)及驱动安装环(22)转动的驱动机构(23)，所述安装环(22)远离基座(21)的端面一体成型有至少三个安装块(221)，探针卡能够嵌设于安装环(22)内腔，所述安装块(221)块靠近基座(21)的侧壁能够与探针卡远离基座(21)的侧壁抵接;
所述基座(21)还设置有驱动安装环(22)朝向基座(21)移动的压紧机构(5)，所述压紧机构(5)包括同轴套设于安装环(22)外的驱动环(51)及周向设置于安装环(22)外的若干驱动块(52)，所述驱动环(51)内壁周向设置有若干驱动槽(511)，所述驱动槽(511)呈倾斜设置且其两端分别靠近驱动环(51)的两个端面，所述驱动块(52)设置于驱动槽(511)内并沿驱动槽(511)滑动;所述基座(21)上还设置有限定驱动环(51)轴向位置的限位环(24)，所述限位环(24)同轴套设于驱动环(51)外，所述限位环(24)上轴向开设有若干限位槽(241)，所述驱动环(51)上固定有若干限位件(53)，所述限位件(53)嵌设于限位槽(241)内并沿限位槽(241)移动;所述驱动机构(23)包括推动驱动块(52)与驱动槽(511)远离基座(21)的一端抵接的弹性件(26)、带动驱动环(51)朝向远离使弹性件(26)收缩的方向移动的第一驱动件(231)，所述弹性件(26)的一端与定位环(25)连接，所述弹性件(26)的另一端与驱动环(51)连接，所述第一驱动件(231)固定于驱动环(51)上，所述第一驱动件(231)的驱动端与限位环(24)连接。
2.根据权利要求1所述的一种探针卡安装系统，其特征在于：所述抬升机构(4)包括抬升座(41)、用于放置探针卡的承载板(43)及推动承载板(43)竖向移动的抬升驱动件(44)，所述抬升驱动件(44)设置于抬升座(41)上，所述承载板(43)沿抬升座(41)竖向移动。
3.根据权利要求2所述的一种探针卡安装系统，其特征在于：所述抬升座(41)上竖向滑移有滑动板(42)，所述承载板(43)铰接于滑动板(42)上端，所述滑动板(42)上设置有驱动承载板(43)转动的旋转驱动件，所述旋转驱动件的驱动端与承载板(43)连接，所述抬升驱动件(44)的驱动端与滑动板(42)连接。
4.根据权利要求2所述的一种探针卡安装系统，其特征在于：所述移动机构(3)包括转动连接于机架(1)上的丝杠(31)及驱动丝杠(31)转动的移动驱动件(32)，所述丝杠(31)穿过抬升座(41)并与抬升座(41)螺纹连接，所述移动驱动件(32)设置于机架(1)上，所述移动驱动件(32)的驱动端与丝杠(31)连接。
5.一种探针卡安装方法，应用权利要求1-4任意一项所述的探针卡安装系统，其特征在于：包括如下步骤：
将未磨损的探针板置于承载板(43)上并将承载板(43)移动至基座(21)下方，使探针板的轴线与基座(21)的轴线重合；
转动驱动环(51)使驱动块(52)与驱动槽(511)远离基座(21)的一端抵接，并继续朝向该方向转动，当安装块(221)与下方待安装的探针板的安装槽对齐时停止；
将承载板(43)向上移动并带动探针板移动至安装环(22)内，并使安装块(221)的上端面低于探针板的下端面；
将驱动环(51)朝向相反方向转动从而使安装环(22)在弹性件(26)施加的弹力的作用下同步转动，安装块(221)在安装环(22)的带动下移动至探针板下方，接着继续转动驱动环(51)并限定安装环(22)沿轴线的转动，对安装环(22)施力使其朝向基座(21)移动至探针板的金手指与检测装置的电极抵紧。
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