CN214503706U - 一种芯片性能检测探针台 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种芯片性能检测探针台，探针台底座上设置第一XY位移丝杆，升降旋转模组包括升降台、角度旋转台和样品台，样品台设置在角度旋转台上，角度旋转台设置在升降台上，升降台固定在升降第一XY位移平台上以带动升降旋转模组在探针台底座的X轴和Y轴移动；探针组件包括探针以及固定定位探针的探针定位器，探针定位器设置在探针台底座上，探针台底座上还设置龙门架，龙门架上设置第二XY位移平台，相机和显微镜通过固定板连接第二XY位移平台以使得能够沿龙门架的X轴和Y轴移动。本实用新型可以实现被测试样品的精密位置移动，可以让显微镜XY轴精密移动，通过样品台和显微镜的配合，快速精准的找到芯片样品被测点快速完成测试。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种芯片性能检测探针台，具体涉及一种具有精密调节样品台和显微镜的探针台,适用于半导体芯片电学性能检测。
背景技术
由于半导体芯片制作的技术逐渐成熟，芯片上用于测试功能的测量点面积变小，间距也同时变小，传统的万用表笔等无法点到测试点进行测试，需要辅助金相显微镜才能观察清楚被测试的测量点,通过探针台，一种由金相显微镜和极细的探针，以及探针夹具和探针定位器等组成的系统，可以方便的找到测试点，通过探针连接的同轴线缆和同轴连接器连接到测试仪器上，输入和输出一定的电信号来判断芯片上的电路功能。
当前简易手动探针台普遍只能通过挪动探针座来移动探针找准芯片测试点的位置，通常芯片测试点面积较小，需要在显微镜下放大适当倍数才能观测到要测试的测试点，人为挪动探针座在显微镜放大后的图像上很难让探针精准定位到测试点，并且整套设备外侧的震动会导致显微镜成像抖动，阻碍观察测试点，耗费测试时间，导致测试效率不高。
发明内容
本实用新型旨在针对目前监测探针台很难让探针精准定位到测试点的技术问题，提供一种芯片性能检测探针台，实现探针的精准定位。
本实用新型采用以下技术方案。提供一种芯片性能检测探针台，包括：探针台底座、第一XY位移平台、升降旋转模组、样品台、探针组件、相机、显微镜、第二XY位移平台和龙门架，所述探针台底座上设置第一XY位移丝杆，所述升降旋转模组包括升降台、角度旋转台和样品台，所述样品台设置在所述角度旋转台上，所述角度旋转台设置在所述升降台上，所述升降台固定在所述升降第一XY位移平台上，所述第一XY位移平台能够带动升降旋转模组在探针台底座的X轴和Y轴移动；所述探针组件包括探针以及固定探针的探针定位器，所述探针定位器设置在所述探针台底座上，所述探针台底座上还设置龙门架，所述龙门架上设置第二XY位移平台，所述相机和显微镜通过固定板连接所述第二XY位移平台以使得能够沿龙门架的X轴和Y轴移动。
进一步地，探针定位器通过定位器支撑板固定在所述探针台底座上，所述探针定位器上还设置探针夹具，所述探针夹具用于夹紧探针。进一步地，所述探针台底座设置于光学平台上。
再进一步地，所述光学平台的下部设置气浮隔震支架。
进一步地，所述定位器支撑板设置两个，分别固定在所述探针台底座的对称位置，在两个定位器支撑板上分别各设置2个固定探针的探针定位器。
进一步地，所述相机为CCD相机。
进一步地，所述光学平台下设置移动底座，所述移动底座上设置万向轮。
进一步地，所述第一XY位移丝杆平台包括第一X轴丝杆和套接在X轴丝杆外部的第一X轴位移螺母，以及第一Y丝杆和套接在第一Y轴丝杆外部的第一Y轴位移螺母，所述升降台通过第一X轴位移螺母和第一Y轴位移螺母固定在所述第一XY位移丝杆平台上。
进一步地，所述第二XY位移丝杆平台包括第二X轴丝杆和套接在第二X轴丝杆外部的第二X轴位移螺母，以及第二Y轴丝杆和套接在第二Y轴丝杆外部的第二Y轴位移螺母，所述固定板通过第二X轴位移螺母和第二Y轴位移螺母固定在所述第二XY位移丝杆平台上。
进一步地，所述样品台上设置能够进气和出气的通孔，通孔下部设置气管，所述气管连接真空泵，探针台底座上还设置样品吸附开关，样品吸附开关用于开启或关闭真空泵。
本实用新型所取得的有益技术效果：
本实用新型在样品台下设置第一XY轴精密位置平移台和精密升降台及角度旋转台，可以实现被测试样品的X轴，Y轴，Z轴，和角度的精密位置移动，并在显微镜安装座下设置第二XY轴精密位置平移台，可以让显微镜通过手动在XY轴精密移动，通过样品台和显微镜的配合，快速精准的找到芯片样品被测点，并快速完成测试。
本实用新型还通过将探针台下放置气浮隔震支架和光学平台，有效隔绝外界震动。
附图说明
图1为本实用新型具体实施例的整体结构示意图；
图2为本实用新型具体实施例的整体结构侧视图；
图3为本实用新型具体实施例的整体结构顶视图；
图4为本实用新型具体实施例的整体结构正视图；
图5为本实用新型具体实施例的第一XY位移丝杆平台结构示意图；
图6为本实用新型具体实施例的第二XY位移丝杆平台结构示意图；
其中标记含义：1.气浮隔震支架；2.光学平台；3.探针台底座；4．第一XY位移平台；5.升降台；6.角度旋转台；7.样品台；8.定位器支撑板；9.探针定位器；10.同轴探针夹具；11.CCD相机；12.显微镜；13.L型固定板；14.第二XY位移平台；15.龙门架；16.样品吸附开关；17. 第一X轴丝杆；18.第一X轴位移螺母；19.第一Y轴丝杆；20.第一Y轴位移螺母；21.第二X轴丝杆；22. 第二X轴位移螺母；23.第二Y轴丝杆；24. 第二Y轴位移螺母。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体实施例对本实用新型做进一步说明。
实施例1：一种芯片性能检测探针台，包括：探针台底座3、第一XY位移平台4、升降旋转模组、探针组件、相机、显微镜12、第二XY位移平台14和龙门架15，探针台底座3上设置第一XY位移平台，升降旋转模组包括升降台5、角度旋转台6和样品台7，样品台7设置在角度旋转台6上，角度旋转台6设置在升降台5上，升降台5固定在升降第一XY位移平台4上，第一XY位移平台4能够带动升降旋转模组在探针台底座3的X轴和Y轴移动；探针组件包括探针以及固定定位探针的探针定位器9，探针定位器9设置在探针台底座3上，探针台底座3上还设置龙门架15，龙门架15上设置第二XY位移平台14，相机和显微镜12通过L型固定板13连接第二XY位移平台14以使得能够沿龙门架15的X轴和Y轴移动。
实施例2：在实施例1的基础上，探针定位器9通过定位器支撑板8固定在探针台底座3上，探针定位器9上还设置同轴探针夹具10，探针夹具10用于夹紧探针。
实施例3：在实施例1或者实施例2的基础上，本实施例探针台底座3设置于光学平台2上。可选地，光学平台2的下部设置气浮隔震支架1。
实施例4：如图1、图2、图3和图4所示，本实施例提供了一种芯片性能检测探针台，包括：探针台底座3、第一XY位移平台4、升降旋转模组、样品台7、探针组件、相机、显微镜12、第二XY位移平台14和龙门架15，探针台底座3上设置第一XY位移丝杆，升降旋转模组包括升降台5、角度旋转台6和样品台7，样品台7设置在角度旋转台6上，角度旋转台6设置在升降台5上，升降台5固定在升降第一XY位移平台4上，第一XY位移平台4能够带动升降旋转模组在探针台底座3的X轴和Y轴移动；探针组件包括探针以及固定探针的探针定位器9，探针定位器9设置在探针台底座3上，探针台底座3上还设置龙门架15，龙门架15上设置第二XY位移平台14，相机和显微镜12通过L型固定板13连接第二XY位移平台14以使得能够沿龙门架15的X轴和Y轴移动。
探针定位器9通过定位器支撑板8固定在探针台底座3上，探针定位器9上还设置同轴探针夹具10，探针夹具10用于夹紧探针。
探针台底座3设置于光学平台2上。光学平台2的下部设置气浮隔震支架1。定位器支撑板8设置两个，分别固定在探针台底座3的对称位置，每个定位器支撑板8各设置2个固定探针的探针定位器。在定位器支撑板8上共固定4个探针。相机为CCD相机11。光学平台2下设置移动底座，移动底座上设置万向轮。
图5为本实用新型具体实施例的第一XY位移平台结构示意图；图6为本实用新型具体实施例的第二XY位移平台结构示意图；如图5和图6所示，第一XY位移平台包括第一X轴丝杆20和套接在第一X轴丝杆20外部的第一X轴位移螺母21，以及第一Y丝杆和套接在第一Y轴丝杆外部的第一Y轴位移螺母，升降台5通第一X轴位移螺母21和第一Y轴位移螺母固定在第一XY位移平台上。
第二XY位移平台包括第二X轴丝杆和套接在第二X轴丝杆外部的第二X轴位移螺母22，以及第二Y轴丝杆23和套接在第二Y轴丝杆23外部的第二Y轴位移螺母24，L型固定板13通过第二X轴位移螺母22和第二Y轴位移螺母24固定在第二XY位移平台上。
可选地，本实施例中样品台7上设置能够进气和出气的通孔，通孔下部设置气管，所述气管连接真空泵，探针台底座3上还设置样品吸附开关16，样品吸附开关16用于开启或关闭真空泵。
本实施例提供的一种芯片性能检测探针台的安装方式为：光学面包板放置在气浮隔离支架上，底座安装在光学面包板上，第一XY轴位移平台通过第一转换板安装在底座对应中心，精密升降台5通过第二转换板安装在第一XY轴位移平台上，角度旋转台6通过第三转换板安装在升降台5上，样品台7通过第四转换板安装在角度旋转台6上。
可选地定位器支撑板8使用四根支撑柱固定在探针台底座3上，在样品台7对应中心开设通孔，探针定位器9环绕通孔布置。第二XY轴位移平台安装在龙门架15上，显微镜12通过第五转换板和L型固定块固定在第二位XY轴位移平台上。
工作原理及工作方式：气浮隔震支架1通入适当压力压缩空气，使光学平台2悬浮在气浮隔震支架1上方，隔离外界震动，有效隔离外界震动造成的显微镜12图像的晃动。第一XY轴位移平台，第二XY轴位移平台设置丝杆和丝杆螺母，通过手轮旋转丝杆可以获得0.01mm的位置移动。通过旋转角度旋转台6，可以使样品获得0.25度的角度变化。取芯片样品放置在样品台7上，打开真空泵，使样品芯片通过样品台7上的吸附槽或孔吸附固定在样品台7上。打开显微镜12的照明电源，将探针座上同轴线缆连接到测试仪器上，通过调节第一XY轴位移平台可以让样品在沿X,Y轴精密移动到达被测区域；调节升降台5，让样品高度达到探针测试的距离；调节角度旋转台6可以快速切换测量点；可以根据测试区域使用第二XY轴位移平台，让显微镜12观察到被测区域，调节显微镜12转换轮，切换到可以看清楚被测点的物镜，在此倍数的物镜下开始将探针座分别点到被测点上，开始测试，并记录测量结果，测试完成。
本实用新型操作简单，仅通过手轮调节就可以达到快速找到芯片样品被测点的位置，快速点针，提高测试效率。本实用新型中，通过设置气浮隔震支架1和光学平台2，有效隔离设备外界震动，避免显微镜12下图像晃动的干扰，方便点针。
以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种芯片性能检测探针台，其特征在于，包括：探针台底座、第一XY位移平台、升降旋转模组、探针组件、相机、显微镜、第二XY位移平台和龙门架，所述探针台底座上设置第一XY位移平台，
所述升降旋转模组包括升降台、角度旋转台和样品台，所述样品台设置在所述角度旋转台上，所述角度旋转台设置在所述升降台上，
所述升降台固定在所述第一XY位移平台上，所述第一XY位移平台能够带动升降旋转模组在探针台底座的X轴和Y轴移动；所述探针组件包括探针以及固定探针的探针定位器，所述探针定位器设置在所述探针台底座上，所述探针台底座上还设置龙门架，所述龙门架上设置第二XY位移平台，所述相机和显微镜通过固定板连接所述第二XY位移平台以使得能够沿龙门架的X轴和Y轴移动。
2.根据权利要求1所述的一种芯片性能检测探针台，其特征在于，所述探针定位器通过定位器支撑板固定在所述探针台底座上，所述探针定位器上还设置探针夹具，所述探针夹具用于夹紧探针。
3.根据权利要求1所述的一种芯片性能检测探针台，其特征在于，所述探针台底座设置于光学平台上。
4.根据权利要求3所述的一种芯片性能检测探针台，其特征在于，所述光学平台的下部设置气浮隔震支架。
5.根据权利要求2所述的一种芯片性能检测探针台，其特征在于，所述定位器支撑板设置两个，分别固定在所述探针台底座的对称位置，在两个定位器支撑板上分别各设置2个固定探针的探针定位器。
6.根据权利要求1所述的一种芯片性能检测探针台，其特征在于，所述相机为CCD相机。
7.根据权利要求3所述的一种芯片性能检测探针台，其特征在于，所述光学平台下设置移动底座，所述移动底座上设置万向轮。
8.根据权利要求1所述的一种芯片性能检测探针台，其特征在于，所述第一XY位移平台包括第一X轴丝杆和套接在第一X轴丝杆外部的第一X轴位移螺母，以及第一Y丝杆和套接在第一Y轴丝杆外部的第一Y轴为位移螺母，所述升降台通过第一X轴位移螺母和第一Y轴位移螺母固定在所述第一XY位移平台上。
9.根据权利要求1所述的一种芯片性能检测探针台，其特征在于，所述第二XY位移平台包括第二X轴丝杆和套接在第二X轴丝杆外部的第二X轴位移螺母，以及第二Y轴丝杆和套接在第二Y轴丝杆外部的第二Y轴位移螺母，所述固定板通过第二X轴位移螺母和第二Y轴位移螺母固定在所述第二XY位移平台上。
10.根据权利要求1所述的一种芯片性能检测探针台，其特征在于，所述样品台上设置能够进气和出气的通孔，通孔下部设置气管，所述气管连接真空泵，探针台底座上还设置样品吸附开关，样品吸附开关用于开启或关闭真空泵。
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