CN116953590A - 一种探针全方位测量装置及方法 - Google Patents

一种探针全方位测量装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116953590A
CN116953590A CN202311219788.0A CN202311219788A CN116953590A CN 116953590 A CN116953590 A CN 116953590A CN 202311219788 A CN202311219788 A CN 202311219788A CN 116953590 A CN116953590 A CN 116953590A
Authority
CN
China
Prior art keywords
probe
measuring
camera
measurement
scanning
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202311219788.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN116953590B (zh
Inventor
汪明涛
罗雄科
邹斌
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Zenfocus Semi Tech Co ltd
Original Assignee
Shanghai Zenfocus Semi Tech Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Zenfocus Semi Tech Co ltd filed Critical Shanghai Zenfocus Semi Tech Co ltd
Priority to CN202311219788.0A priority Critical patent/CN116953590B/zh
Publication of CN116953590A publication Critical patent/CN116953590A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN116953590B publication Critical patent/CN116953590B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R35/00Testing or calibrating of apparatus covered by the other groups of this subclass
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/30Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

本发明涉及半导体测试技术领域,更具体的说,涉及一种探针全方位测量装置及方法。本装置,包括3D扫描设备、吸取探针结构、载盘、夹取探针结构以及若干测量相机:载盘用于摆放所需测量的探针;3D扫描设备用于对探针进行形态扫描;吸取探针结构用于在扫描完成后吸取探针并调节探针位置,使得探针指向特定方向;夹取探针结构用于从吸取探针结构处夹取探针并移动至测量位置;若干测量相机安装在测量位置对应的若干功能区域,从不同测量方向对探针进行识别、测量与判断,获得探针全方位的形态与尺寸数据。本发明可以对整个探针以及针尖进行全方位测量,直观地判断探针的全方位尺寸和平整度,有效筛选适用于探针卡的探针。

Description

一种探针全方位测量装置及方法
技术领域
本发明涉及半导体测试技术领域,更具体的说,涉及一种探针全方位测量装置及方法。
背景技术
半导体测试是半导体设计、生产、封装、测试流程中的关键环节,其重要性不容忽视。探针作为半导体测试的核心零部件,广泛应用于半导体的芯片设计验证、晶圆测试、成品测试等环节。探针的结构合理性、尺寸误差控制以及针头偏斜等问题,会直接关系到半导体芯片产品的测试与验证效果。因此,生产出的探针必须经过严格的检测和控制,以确保其测试精度和测试效果。
目前现有技术要求对生产的探针进行尺寸测量和针尖测量,其中,尺寸测量需要在平躺或者侧面进行,针尖测量需要在探针竖直的情况下对十几微米级的针尖进行测量和判断。视觉系统被用于获取反光面积以辅助检测针尖的尺寸和切割一致性。
然而,现有的测量手段仅能通过相机对平躺的探针进行尺寸测量,无法判断探针前后横梁和尾部存在角度误差,以及针尖和尾部可能存在不平行情况。此外,探针本身的翘曲问题也无法精确测量。翘曲导致探针卡里的针尖位置偏差过多,从而无法导通实现正常的测试功能,进而导致整块探针卡无法正常使用。
此外,翘曲还可能导致探针互相搭在一起,产生短路,严重影响探针卡的测试性能。探针的针尖也无法得到有效的检测及判别,这会导致后续工作中出现了大量不符合要求的探针。
针尖问题会导致无法实现穿刺功能,即使针尖位置正确也无法使探针卡正常实现测试功能。此外,针尖高度出现较大的高低差,导致此探针在探针卡上的高度位置不正确,同样无法实现测试功能。
由于上述这些问题,出现大量的筛选探针操作,导致在测量探针的步骤上浪费了大量时间。此外,后续生产中的不良品居多,导致生产任务整体效率偏低,生产计划无法达成。
发明内容
本发明的目的是提供一种探针全方位测量装置及方法,解决现有技术对探针无法做到有效检测和判别的问题。
为了实现上述目的,本发明提供了一种探针全方位测量装置,包括3D扫描设备、吸取探针结构、载盘、夹取探针结构以及若干测量相机:
所述载盘,用于摆放所需测量的探针;
所述3D扫描设备,用于对探针进行形态扫描,对探针在测量平面的平整度进行测量与判断,获得探针的初步形态趋势;
所述吸取探针结构,用于在扫描完成后吸取探针并调节探针位置,使得探针指向特定方向;
所述夹取探针结构,用于从吸取探针结构处夹取探针并移动至测量位置;
所述若干测量相机,安装在测量位置对应的若干功能区域,从不同测量方向对探针在多个空间维度上进行识别、测量与判断,最终获得探针全方位的形态与尺寸数据。
在一实施例中,所述3D扫描设备、吸取探针结构和载盘安装在扫描工位区域。
在一实施例中,所述夹取探针结构以及若干测量相机安装在相机识别工位区域。
在一实施例中,所述3D扫描设备的扫描幅面为1mm×1mm至6mm×6mm;
所述3D扫描设备的扫描精度为2微米以内。
在一实施例中,所述吸取探针结构,包括吸嘴、机械摆臂、吸取探针相机、旋转轴以及第一基座:
所述吸嘴,安装在机械摆臂的一端,用于吸取探针;
所述旋转轴,安装在机械摆臂的另一端;
所述机械摆臂,安装在第一基座上,围绕旋转轴旋转,调整吸嘴的指向以及探针方向;
所述吸取探针相机,安装在第一基座上,位于机械摆臂一侧,对吸嘴以及探针的相对位置进行测量。
在一实施例中,所述吸嘴的直径小于探针宽度。
在一实施例中,所述装置还包括若干运动轴,用于提供轴向移动:
所述载盘,安装在运动轴上进行轴向移动。
在一实施例中,所述夹取探针结构,包括夹爪、夹取探针相机和第二基座:
所述夹爪,安装在第二基座的底部,用于夹取探针;
所述夹取探针相机,安装在第二基座的侧部,对夹爪以及探针的相对位置进行测量。
在一实施例中,所述若干测量相机,包括第一测量相机、第二测量相机和第三测量相机:
所述第一测量相机被固定在测量位置的上方,测量方向为竖直方向,用于判断探针在竖直方向是否存在倾斜或者偏折;
所述第二测量相机被固定在探针的一侧,测量方向为水平横向,用于判断探针在水平横向一侧是否存在倾斜或者偏折;
所述第三测量相机被固定在探针的另一侧,与第一测量相机、第二测量相机的测量方向相垂直,测量方向为水平纵向,用于判断探针在水平纵向一侧是否存在倾斜或者偏折。
在一实施例中,所述第一测量相机,用于判断探针横梁是否存在弯曲,以及对探针的针尖进行定点测量和筛选。
在一实施例中,所述测量相机的倍率为10-40倍,根据不同的探针针尖参数进行确定。
为了实现上述目的,本发明提供了一种探针全方位测量方法,包括以下步骤:
步骤S1、扫描阶段,通过3D扫描设备对探针进行形态扫描,对探针在测量平面的平整度进行测量与判断,获得探针的初步形态趋势;
步骤S2、相机识别阶段,通过安装在测量位置对应的功能区域的若干测量相机,从不同测量方向对探针在多个空间维度进行识别、测量与判断,获得探针全方位的形态与尺寸数据。
在一实施例中,所述步骤S1,进一步包括:在扫描完成后,将探针保持在竖直状态,移动到测量位置。
在一实施例中,所述步骤S2,进一步包括:
将三个测量相机设置在测量位置的对应功能区域,从三个不同的测量方向对探针在三维空间内不同面进行识别、测量与判断。
在一实施例中,所述步骤S2,进一步包括:
将第一测量相机固定在测量位置的上方,测量方向为竖直方向,测量判断探针在竖直方向是否存在倾斜或者偏折;
将第二测量相机被固定在探针的一侧,测量方向为水平横向,测量判断探针在水平横向一侧是否存在倾斜或者偏折;
将第三测量相机被固定在探针的另一侧,与第一测量相机、第二测相机的测量方向相垂直,测量方向为水平纵向,测量判断探针在水平纵向一侧是否存在倾斜或者偏折。
在一实施例中,所述步骤S2,进一步包括:
通过第一测量相机对探针的针尖进行定点测量和筛选。
在一实施例中,所述步骤S2,进一步包括:
根据不同的探针针尖参数进行确定测量相机的选型。
本发明提供的一种探针全方位测量装置以及方法,可以对整个探针以及针尖进行全方位测量,从而直观地判断探针的全方位尺寸和平整度,有效筛选适用于探针卡的探针,降低工作成本并提高整体流程的工作效率。
附图说明
本发明上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显,在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征,其中:
图1揭示了根据本发明一实施例的探针全方位测量装置的全区域摆放位置示意图;
图2揭示了根据本发明一实施例的探针全方位测量装置在扫描工位区域的局部示意图;
图3揭示了根据本发明一实施例的探针全方位测量装置在相机识别工位区域的局部示意图;
图4揭示了根据本发明一实施例的探针全方位测量方法流程图。
图中各附图标记的含义如下:
1 3D扫描设备;
2吸取探针结构;
21吸嘴;
22机械摆臂;
23吸取探针相机;
24旋转轴;
25第一基座;
3载盘;
4运动轴;
5夹取探针结构;
51夹爪;
52夹取探针相机;
53第二基座;
61第一测量相机;
62第二测量相机;
63第三测量相机;
7测量位置。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释发明,并不用于限定发明。
本发明旨在解决无法精确检测探针的问题,尤其是涉及探针自身翘曲和针尖的检测。
图1揭示了根据本发明一实施例的探针全方位测量装置的全区域摆放位置示意图,如图1所示,本发明提出的一种探针全方位测量装置,包括3D扫描设备1、吸取探针结构2、载盘3、若干运动轴4、夹取探针结构5以及若干组测量相机:
在本实施例中,若干组测量相机包括第一测量相机61、第二测量相机62和第三测量相机63。
3D扫描设备1、吸取探针结构2、载盘3、若干运动轴4安装在扫描工位区域;
所述3D扫描设备1,用于对探针进行形态扫描,对探针在测量平面的平整度进行测量与判断,获得探针的初步形态趋势;
所述吸取探针结构2,用于在扫描完成后吸取探针并调节探针位置,使得探针指向特定方向;
所述载盘3,安装在运动轴4上,用于放置需要测量的探针;
探针的测量平面与载盘3放置探针的平面应该是相互平行的;
所述运动轴4,数量为若干个,用于提供轴向移动。
夹取探针结构5以及第一测量相机61、第二测量相机62、第三测量相机63安装在相机识别工位区域:
所述夹取探针结构5,用于从吸取探针结构2处夹取探针并移动至预设的测量位置;
在测量位置对应的功能区域,安装有第一测量相机61、第二测量相机62和第三测量相机63;
第一测量相机61、第二测量相机62和第三测量相机63的测量方向各不相同,可以从多个测量方向对探针在多个空间维度上进行识别、测量与判断,最终获得探针全方位的形态与尺寸数据。
本发明中可以测量的探针,既涵盖一般意义上的探针,也包括具有复杂空间形态构型的新型探针。
一般而言,测量相机的数量通常为三个,可以视实际需求增加相机。对于具有复杂形态的探针,可以增加相机数量以获得更多方向的测量数据。对于常规探针而言,测量相机数量的增加并不是必须的。
图2揭示了根据本发明一实施例的探针全方位测量装置在扫描工位区域的局部示意图,如图1和图2所示的探针全方位测量装置,其中,3D扫描设备1固定在扫描工位区域,下方装有运动轴4用来移动摆放探针的载盘3。
在选择3D扫描设备时不仅要考虑其精度,还要考虑其效率。因此,对于3D扫描设备的扫描方式和幅面,有着非常高的要求。根据实际需求,3D扫描设备1需要具备以下特性:
具有1mm×1mm至6mm×6mm的扫描幅面;
能够批量对探针进行测量;
扫描精度在2微米以内。
吸取探针结构2,包括吸嘴21、机械摆臂22、吸取探针相机23、旋转轴24以及第一基座25;
吸嘴21,安装在机械摆臂22的一端,用于吸取探针;
通过吸嘴21的吸附作用将探针稳定地固定在位置上;
所述旋转轴24,安装在机械摆臂22的另一端;
所述机械摆臂22,安装在第一基座25上,可以围绕旋转轴24旋转,调整吸嘴21的指向,进而调整探针方向;
所述吸取探针相机23,安装在第一基座25上,位于机械摆臂22一侧,对吸嘴21以及探针的相对位置进行测量;
在一些实施例中,吸取探针相机23的测量方向为Z轴方向。
在本实施例中,吸嘴21,可以是定制结构,直径小于探针宽度,比如直径0.15-0.4mm。
所述运动轴4,这些轴在结构上被设计为线性运动的形式,可以在平行方向上自由移动,数量为若干个,用于提供轴向移动。
运动轴4可以包括第一运动轴和第二运动轴,载盘3可以通过一个驱动装置连接,驱动装置可以驱动载盘3沿着第一运动轴和第二运动轴进行线性轴向运动。
图3揭示了根据本发明一实施例的探针全方位测量装置在相机识别工位区域的局部示意图,如图1和图3所示,夹取探针结构5,包括夹爪51、夹取探针相机52和第二基座53:
所述夹爪51,安装在第二基座53的底部,用于夹取探针;
所述夹取探针相机52,安装在第二基座的侧部,对夹爪51以及探针的相对位置进行测量。
所述夹爪51和夹取探针相机52固定在同一个运动轴上。在一些实施例中,夹取探针相机52的测量方向为Z轴方向。
第一测量相机61、第二测量相机62和第三测量相机63,依次固定在测量位置7上不同的功能区域,配合完成探针的全方位测量。
在本实施例中,第一测量相机61、第二测量相机62和第三测量相机63分别从三个相互垂直的测量方向对探针进行测量判断。
如图1至图3所示,设置X-Y-Z轴三维坐标系为测量方向坐标系,Z轴为竖直方向,Y轴为运动轴的移动方向(水平纵向),X轴为与Y轴、Z轴相互垂直方向(水平横向)。
探针在经过吸取探针结构2吸取和调整后,指向特定方向为竖直方向,再经过夹取探针结构5移动至测量位置,探针的针尖正对第一测量相机61的测量方向。
第一测量相机61被固定在探针的上方,测量方向为竖直方向,即Z轴负方向,用于判断探针在竖直方向是否存在倾斜或者偏折(出现明显直线不平行),也可以判断探针横梁是否存在弯曲,并能对探针的针尖进行定点测量和筛选;
第二测量相机62被固定在探针的一侧,测量方向为X轴正方向(水平横向),用于判断探针在X轴方向一侧是否存在倾斜或者偏折;
第三测量相机63被固定在探针的另一侧,与第二测量相机62的测量方向相垂直,即测量方向为Y轴负方向(水平纵向),用于判断探针在Y轴方向一侧是否存在倾斜或者偏折。
三个相机相互配合,确保可以准确无误地完成对探针的全面3D测量。
在一些实施例中,第一测量相机61、第二测量相机62和第三测量相机63,倍率为10-40倍(10X-40X),根据不同的探针针尖参数进行选择确定。
本发明还提出了一种探针全方位测量方法,该方法可以基于上述探针全方位测量装置去实现。
图4揭示了根据本发明一实施例的探针全方位测量方法流程图,如图4所示,如图4所示,本发明提出的一种探针全方位测量方法,包括以下步骤:
步骤S1、扫描阶段,通过3D扫描设备对探针进行形态扫描,对探针在测量平面的平整度进行测量与判断,获得探针的初步形态趋势;
步骤S2、相机识别阶段,通过安装在测量位置对应的功能区域的若干测量相机,从不同测量方向对探针在多个空间维度上进行识别、测量与判断,获得探针全方位的形态与尺寸数据。
下文将对这些步骤进行详细描述。应理解,在本发明范围内,本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合,相互关联,从而构成优选的技术方案。
步骤S1、扫描阶段,通过3D扫描设备对探针进行形态扫描,对探针在测量平面的平整度进行测量与判断,获得探针的初步形态趋势;
现有的3D扫描设备大多数可以在测量平面上进行精确扫描,但是无法实现更多方向上的测量和形态判断。
同时,由于探针种类和尺寸的多样性,使用同一幅面的相机对长针进行测量时,可能会存在一部分超出视觉画面的问题,从而存在一定的测量死角。
在本实施例中,步骤S1扫描阶段,采用3D扫描设备进行探针平整度的扫描测量工作。
这一步骤主要是为了与相机识别阶段的测量相机对探针测量工作进行配合,保证整个测量流程的准确性。
更进一步的,在扫描完成后,将探针保持在竖直状态,移动到测量位置。
步骤S2、相机识别阶段,通过安装在测量位置对应的功能区域的若干测量相机,从不同测量方向对探针在多个空间维度上进行识别、测量与判断,获得探针全方位的形态与尺寸数据;
更具体地说,通过安装在测量位置对应的功能区域的若干测量相机,从不同测量方向对探针在多个空间维度上进行识别、测量与判断,从而获得探针全方位的形态与尺寸数据。
在一些实施例中,将三个测量相机设置在测量位置的对应功能区域,从三个相互垂直的三维坐标方向作为测量方向,对探针在三维空间内不同面进行识别、测量与判断,获得探针全方位的形态与尺寸数据;
更进一步的,通过测量相机对探针的针尖进行定点测量与筛选,用来判断针尖是否符合要求以及是否具有一致性,增加探针卡的稳定性和可靠性。
在本实施例中,通过固定在探针上方的测量相机对探针的针尖进行定点测量与筛选。
尽管为使解释简单化将上述方法图示并描述为一系列动作,但是应理解并领会,这些方法不受动作的次序所限,因为根据一个或多个实施例,一些动作可按不同次序发生和/或与来自本文中图示和描述或本文中未图示和描述但本领域技术人员可以理解的其他动作并发地发生。
下面结合图1-图3的探针全方位测量装置,进一步说明如图4所示的本发明提出的一种探针全方位测量方法。本发明提出的一种探针全方位测量方法,包括以下步骤:
步骤S1、扫描阶段,通过3D扫描设备对探针进行形态扫描,对探针在测量平面的平整度进行测量与判断,获得探针的初步形态趋势;
更具体地说,如图1和图2所示的探针全方位测量装置中,将探针平躺放置在载盘3上;
经过3D扫描设备1对探针进行形态扫描,得出探针的整体面高度变化情况,获得探针的初步形态趋势;
采用3D扫描设备1的软件对探针测量平面的平整度进行判断筛选;
3D扫描设备具有测量数据输出功能,经过后续测量数据整合,可以输出数据用于追溯探针的问题,方便回溯查找问题原因。
在扫描完成并经过尺寸测量无误后,用吸取探针结构2吸取探针,通过连接机械摆臂22的旋转轴24将吸嘴21摆平,保持探针处于竖直状态。
在本实施例中,3D扫描设备1具有4mm×4mm的扫描幅面,可以批量对探针进行测量,扫描精度在2微米以内。
在本实施例中,吸嘴21的直径略小于探针宽度,举例来说,吸嘴21的直径可以是0.2mm。
步骤S2、相机识别阶段,通过安装在测量位置对应的功能区域的若干测量相机,从不同测量方向对探针在多个空间维度上进行识别、测量与判断,获得探针全方位的形态与尺寸数据;
更具体地说,如图1和图3所示的探针全方位测量装置中,用夹取探针结构5夹取吸嘴21上的探针,夹取的时候探针被吸嘴21吸住,在进行探针移动之前,需要关闭吸嘴21的吸气,以实现探针的位置移动。
夹取探针结构5将此探针移动到测量位置,在测量位置7上同时采用的第一测量相机61、第二测量相机62和第三测量相机63在三个方向上对探针进行识别、测量与判断,判别在三维空间内探针各个方向上的形态以及直线度、位置度,用来确认探针不存在倾斜或此方向上的偏折。
第一测量相机61被固定在探针的上方,从正上方测量判断横梁是否弯曲以及探针在竖直方向是否存在倾斜或者偏折;
第二测量相机62被固定在探针的一侧,用于判断探针在X轴方向一侧是否存在倾斜或者偏折;
第三测量相机63被固定在探针的另一侧,用于判断探针在Y轴方向一侧是否存在倾斜或者偏折。
全部测量完成后即可完成探针的翘曲和偏折测量,以此来保证探针卡上探针的一致性。
除了确保针身部分不存在翘曲弯折,还需要对探针的针尖提出特定要求。
更进一步的,步骤S2还包括通过第一测量相机61对探针的针尖进行定点测量和筛选,以获得针尖符合要求的探针。
例如,某些针尖必须具有规则的圆形形状,其尺寸为10微米×10微米,有些针尖则要求为方形,其尺寸为15微米×15微米。
因此,相机的选型需要根据不同的探针针尖需求来确定,以确保对针尖的有效控制。在选择相机型号时,针尖的大小是一个重要的考虑因素。对于一些较大的针尖,如10X和20X的镜头可以清楚地反光,而对于一些较小的针尖则需要更换镜头,如使用40X的镜头。
因此,相机选型的确定对于有效的探针控制至关重要。
本发明提出了一种创新的探针全方位测量装置及方法,首先,利用3D扫描设备对测量平面上的探针进行扫描,以获取其平整度数据,揭示了探针的形态趋势。接下来,三个方向的测量相机被用来查看探针在3D空间内不同面内的情况,能够全方位地捕捉针的形态和尺寸数据。值得一提的是,通过3D扫描设备和多个测量相机的精准配合,能够将探针的定位精度控制在0.01毫米以内,从而确保了测量的高精度性。
本发明提出的一种探针全方位测量装置以及方法,具体具有以下有益效果:
1)能够对探针进行全方位测量,包括翘曲、偏折及尺寸,以确保探针卡上的探针具有一致性;
2)能够管控和筛选探针的针尖,从而提高探针卡的可靠性和稳定性;
3)保证流到下一道工序的针基本上是可用的,从而避免因探针本身的问题导致大批量的NG(不合格品)和抛料,降低原料耗损;
4)可以量化针的参数,提供可靠的测量数据和可追溯的数据,便于建立数据库,为探针的后续操作提供前端依据,方便溯源;
5)优化检测步骤和细节可以节省工作成本,提高整体流程的工作效率。
如本申请和权利要求书中所示,除非上下文明确提示例外情形,“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数,也可包括复数。一般说来,术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素,而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列,方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连同。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本发明的,熟悉本领域的人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下,对上述实施例做出种种修改或变化,因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限,而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。

Claims (15)

1.一种探针全方位测量装置,其特征在于,包括3D扫描设备、吸取探针结构、载盘、夹取探针结构以及若干测量相机:
所述载盘,用于摆放所需测量的探针;
所述3D扫描设备,用于对探针进行形态扫描,对探针在测量平面的平整度进行测量与判断,获得探针的初步形态趋势;
所述吸取探针结构,用于在扫描完成后吸取探针并调节探针位置,使得探针指向特定方向;
所述夹取探针结构,用于从吸取探针结构处夹取探针并移动至测量位置;
所述若干测量相机,安装在测量位置对应的若干功能区域,从不同测量方向对探针在多个空间维度上进行识别、测量与判断,最终获得探针全方位的形态与尺寸数据。
2.根据权利要求1所述的探针全方位测量装置,其特征在于,所述3D扫描设备的扫描幅面为1mm×1mm至6mm×6mm;
所述3D扫描设备的扫描精度为2微米以内。
3.根据权利要求1所述的探针全方位测量装置,其特征在于,所述吸取探针结构,包括吸嘴、机械摆臂、吸取探针相机、旋转轴以及第一基座:
所述吸嘴,安装在机械摆臂的一端,用于吸取探针;
所述旋转轴,安装在机械摆臂的另一端;
所述机械摆臂,安装在第一基座上,围绕旋转轴旋转,调整吸嘴的指向以及探针方向;
所述吸取探针相机,安装在第一基座上,位于机械摆臂一侧,对吸嘴以及探针的相对位置进行测量。
4.根据权利要求3所述的探针全方位测量装置,其特征在于,所述吸嘴的直径小于探针宽度。
5.根据权利要求1所述的探针全方位测量装置,其特征在于,还包括若干运动轴,用于提供轴向移动:
所述载盘,安装在运动轴上进行轴向移动。
6.根据权利要求1所述的探针全方位测量装置,其特征在于,所述夹取探针结构,包括夹爪、夹取探针相机和第二基座:
所述夹爪,安装在第二基座的底部,用于夹取探针;
所述夹取探针相机,安装在第二基座的侧部,对夹爪以及探针的相对位置进行测量。
7.根据权利要求1所述的探针全方位测量装置,其特征在于,所述若干测量相机,包括第一测量相机、第二测量相机和第三测量相机:
所述第一测量相机被固定在测量位置的上方,测量方向为竖直方向,用于判断探针在竖直方向是否存在倾斜或者偏折;
所述第二测量相机被固定在探针的一侧,测量方向为水平横向,用于判断探针在水平横向一侧是否存在倾斜或者偏折;
所述第三测量相机被固定在探针的另一侧,与第一测量相机、第二测量相机的测量方向相垂直,测量方向为水平纵向,用于判断探针在水平纵向一侧是否存在倾斜或者偏折。
8.根据权利要求7所述的探针全方位测量装置,其特征在于,所述第一测量相机,用于判断探针横梁是否存在弯曲,以及对探针的针尖进行定点测量和筛选。
9.根据权利要求1所述的探针全方位测量装置,其特征在于,所述测量相机的倍率为10-40倍,根据不同的探针针尖参数进行选择确定。
10.一种探针全方位测量方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S1、扫描阶段,通过3D扫描设备对探针进行形态扫描,对探针在测量平面的平整度进行测量与判断,获得探针的初步形态趋势;
步骤S2、相机识别阶段,通过安装在测量位置对应的功能区域的若干测量相机,从不同测量方向对探针在多个空间维度进行识别、测量与判断,获得探针全方位的形态与尺寸数据。
11.根据权利要求10所述的探针全方位测量方法,其特征在于,所述步骤S1,进一步包括:在扫描完成后,将探针保持在竖直状态,移动到测量位置。
12.根据权利要求10所述的探针全方位测量方法,其特征在于,所述步骤S2,进一步包括:
将三个测量相机设置在测量位置的对应功能区域,从三个不同的测量方向对探针在三维空间内不同面进行识别、测量与判断。
13.根据权利要求12所述的探针全方位测量方法,其特征在于,所述步骤S2,进一步包括:
将第一测量相机固定在测量位置的上方,测量方向为竖直方向,测量判断探针在竖直方向是否存在倾斜或者偏折;
将第二测量相机被固定在探针的一侧,测量方向为水平横向,测量判断探针在水平横向一侧是否存在倾斜或者偏折;
将第三测量相机被固定在探针的另一侧,与第一测量相机、第二测相机的测量方向相垂直,测量方向为水平纵向,测量判断探针在水平纵向一侧是否存在倾斜或者偏折。
14.根据权利要求13所述的探针全方位测量方法,其特征在于,所述步骤S2,进一步包括:
通过第一测量相机对探针的针尖进行定点测量和筛选。
15.根据权利要求13所述的探针全方位测量方法,其特征在于,所述步骤S2,进一步包括:
根据不同的探针针尖参数进行确定测量相机的选型。
CN202311219788.0A 2023-09-21 2023-09-21 一种探针全方位测量装置及方法 Active CN116953590B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311219788.0A CN116953590B (zh) 2023-09-21 2023-09-21 一种探针全方位测量装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311219788.0A CN116953590B (zh) 2023-09-21 2023-09-21 一种探针全方位测量装置及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN116953590A true CN116953590A (zh) 2023-10-27
CN116953590B CN116953590B (zh) 2023-12-05

Family

ID=88455101

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311219788.0A Active CN116953590B (zh) 2023-09-21 2023-09-21 一种探针全方位测量装置及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116953590B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117450883A (zh) * 2023-12-26 2024-01-26 深圳市道格特科技有限公司 一种垂直探针快速测量方法

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11125520A (ja) * 1997-10-21 1999-05-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体ウエハ支持用部材及び半導体ウエハの平面度測定装置
KR20100056727A (ko) * 2008-11-20 2010-05-28 주식회사 쎄믹스 웨이퍼 프로브 스테이션 및 그의 제어방법
JP2011107058A (ja) * 2009-11-20 2011-06-02 Mitsutoyo Corp 三次元測定機
CN102620690A (zh) * 2012-04-01 2012-08-01 华中科技大学 一种多探针平面度检测仪及其检测方法
TW202134638A (zh) * 2020-03-04 2021-09-16 中國探針股份有限公司 探針檢測設備、探針的三維檢測方法、及探針定位載具
CN115055958A (zh) * 2022-08-19 2022-09-16 上海泽丰半导体科技有限公司 一种用于植针的自动纠偏系统
CN115113010A (zh) * 2022-06-17 2022-09-27 上海泽丰半导体科技有限公司 Mems探针的摆放料盘、自动拾取系统及方法
US11563931B2 (en) * 2014-10-23 2023-01-24 Cognex Corporation System and method for calibrating a vision system with respect to a touch probe
CN115951103A (zh) * 2023-01-03 2023-04-11 矽电半导体设备(深圳)股份有限公司 晶圆测试装置及晶圆测试方法
CN115993321A (zh) * 2022-12-27 2023-04-21 上海泽丰半导体科技有限公司 用于mems探针检测、拾取的料盘及料盘制作方法
CN116519997A (zh) * 2022-12-27 2023-08-01 上海泽丰半导体科技有限公司 自动化植针系统
CN116699368A (zh) * 2023-07-26 2023-09-05 上海泽丰半导体科技有限公司 一种垂直探针卡及其制作工艺
CN116698372A (zh) * 2023-07-13 2023-09-05 镭神技术(深圳)有限公司 光芯片测试装置及光芯片发散角的测量方法

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11125520A (ja) * 1997-10-21 1999-05-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体ウエハ支持用部材及び半導体ウエハの平面度測定装置
KR20100056727A (ko) * 2008-11-20 2010-05-28 주식회사 쎄믹스 웨이퍼 프로브 스테이션 및 그의 제어방법
JP2011107058A (ja) * 2009-11-20 2011-06-02 Mitsutoyo Corp 三次元測定機
CN102620690A (zh) * 2012-04-01 2012-08-01 华中科技大学 一种多探针平面度检测仪及其检测方法
US11563931B2 (en) * 2014-10-23 2023-01-24 Cognex Corporation System and method for calibrating a vision system with respect to a touch probe
TW202134638A (zh) * 2020-03-04 2021-09-16 中國探針股份有限公司 探針檢測設備、探針的三維檢測方法、及探針定位載具
CN115113010A (zh) * 2022-06-17 2022-09-27 上海泽丰半导体科技有限公司 Mems探针的摆放料盘、自动拾取系统及方法
CN115055958A (zh) * 2022-08-19 2022-09-16 上海泽丰半导体科技有限公司 一种用于植针的自动纠偏系统
CN115993321A (zh) * 2022-12-27 2023-04-21 上海泽丰半导体科技有限公司 用于mems探针检测、拾取的料盘及料盘制作方法
CN116519997A (zh) * 2022-12-27 2023-08-01 上海泽丰半导体科技有限公司 自动化植针系统
CN115951103A (zh) * 2023-01-03 2023-04-11 矽电半导体设备(深圳)股份有限公司 晶圆测试装置及晶圆测试方法
CN116698372A (zh) * 2023-07-13 2023-09-05 镭神技术(深圳)有限公司 光芯片测试装置及光芯片发散角的测量方法
CN116699368A (zh) * 2023-07-26 2023-09-05 上海泽丰半导体科技有限公司 一种垂直探针卡及其制作工艺

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117450883A (zh) * 2023-12-26 2024-01-26 深圳市道格特科技有限公司 一种垂直探针快速测量方法
CN117450883B (zh) * 2023-12-26 2024-03-29 深圳市道格特科技有限公司 一种垂直探针快速测量方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN116953590B (zh) 2023-12-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105486995B (zh) 全自动探针台图像定位装置及视觉对准方法
CN105513990B (zh) 一种探针台图像定位装置及视觉对准方法
CN116953590B (zh) 一种探针全方位测量装置及方法
US5657394A (en) Integrated circuit probe card inspection system
US8004659B2 (en) Vision measuring machine and focusing method thereof
JP4791118B2 (ja) 画像測定機のオフセット算出方法
CN105445643A (zh) 一种全自动探针台图像定位系统
CN108527007A (zh) 基于光学三角测量法的立式加工中心在机测量系统及方法
CN111716346B (zh) 机械手臂工具校正方法及其校正装置
CN113687215A (zh) 一种提高探针与晶圆测试点接触精度的方法及设备
CN114695226A (zh) 一种全自动晶圆背面激光标记装置及方法
CN210775269U (zh) 一种检测设备
JP2007010671A (ja) 被験体を電気的に検査する方法および装置ならびに検査時に使用される接触装置の製造方法
KR102024562B1 (ko) Vcm 방식의 렌즈 액츄에이터와 htcc 기판의 솔더링 상태 자동 검사 시스템
CN109782103B (zh) 探针与电子器件引脚的对准方法及系统
CN210719022U (zh) 一种用于手表机壳全尺寸测量设备
JP4515814B2 (ja) 装着精度測定方法
CN108080293B (zh) 一种六面检的芯片检测装置
JP2913609B2 (ja) プロービング装置、プロービング方法およびプローブカード
CN113932733B (zh) 一种大型密封圈三维外形尺寸视觉测量系统
CN109475076A (zh) 一种倒贴片生产设备及生产方法
CN214201149U (zh) 龙门双驱动aoi检测设备
JP3422332B2 (ja) Ic試験装置のic測定部位置認識装置
CN220398464U (zh) 一种电池尺寸测量装置
CN117310443B (zh) 晶圆测试装置平面度修正方法及测试装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant