CN218412642U - 一种探针台的晶圆承载台 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及晶圆测试技术领域，且特别公开了一种探针台的晶圆承载台，包括真空台，所述真空台的顶部安装有底座，所述底座通过倾角调节机构连接有载台，所述载台的顶部开设有环形等距阵列的对中槽。该探针台的晶圆承载台通过拧动调节件可迫使对中夹块向载台的轴心处移动，直至各对中夹块完成对晶圆的夹持固定，通过机械结构对晶圆进行固定相较于真空吸附更加牢固稳定，不会受真空环境影响，进一步设置的倾角调节机构则可带动载台翻转，使晶圆倾斜，令晶圆平面与水平面成夹角设置，以便后续对晶圆的扫描作业，而且因为晶片被机械结构夹持固定在承载台表面，故而有效避免晶圆在倾斜后发生的滑移可能性。

Description

一种探针台的晶圆承载台

技术领域

本实用新型涉及晶圆测试领域，具体涉及一种探针台的晶圆承载台。

背景技术

晶圆探针测试也被称为中间测试，它是集成电路生产中的重要一环，晶圆测试的目的就是确保在芯片封装前，尽可能把坏的芯片筛选出来，以节约封装费用，保证最终产品的良品率。晶圆探针测试的主要设备有探针测试台、探针测试机和探针测试卡三部分，他们全部由测试系统的应用测试程序来执行测试，探针测试台主要负责探针测试卡的探针与晶圆上的每个晶粒之间一一对应精密接触，其接触的好坏将直接影响测试结果，其中的位置控制模块将根据工作指令控制晶圆承载台的运动，将晶片进行定位并精确送到测试位置，实现自动测试。

现有晶圆承载台的运动状态大多仅包括沿相互垂直的X-Y轴方向的线性移动和以承载台中心轴线为转轴的自转运动，但当晶圆需要进行扫描时，晶圆承载台就必须具备可将晶片调整至倾斜状态的功能(晶片的平面与水平面形成夹角)，然而现有的晶圆承载台通常采用真空吸附对晶圆进行固定，其原理是利用真空负压将晶片吸附在承载台的表面，以达到夹持工件的目的，然而当晶片重量较大时，承载台为晶片提供真空吸附力相对较小，在晶片在被调至倾斜状态后，晶片便可能沿着承载台的斜面滑动，直至掉落，而当晶片在低温大气环境中测试时，空气中的水汽会凝结在晶片上，如此会因漏电过大或者探针无法接触电极而导致测试失败，为了避免上述情况的发生，检测人员就需要将晶片放置在真空腔内，并把真空腔内的水汽在测试前用泵抽走，故而现有的晶圆承载台在真空环境中难以为晶片提供足够的吸附压力，很可能会导致晶圆在与探针接触过程中发生位置偏移，从而影响晶圆探针测试的准确性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种便于调整晶片水平夹角和增强晶片夹持结构稳定性的晶圆承载台。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：一种探针台的晶圆承载台，包括真空台，所述真空台的顶部安装有底座，所述底座通过倾角调节机构连接有载台，所述载台的顶部开设有环形等距阵列的对中槽，各所述对中槽中均活动连接有对中夹块，所述载台的内部设置有可通过拧动调节件带动其转动的驱动盘，所述驱动盘的顶部设置有用于驱动对中夹块移动的涡状线，各所述对中夹块的相对侧均设置有夹持板。

作为本实用新型所述的一种探针台的晶圆承载台优选方案，其中：所述载台和对中夹块与晶圆相接处的面均设置有垫层。

作为本实用新型所述的一种探针台的晶圆承载台优选方案，其中：所述对中夹块的顶部设置设置有用于带动夹持板升降的升降调节机构。

作为本实用新型所述的一种探针台的晶圆承载台优选方案，其中：所述晶圆承载台还包括安装板和真空台位置调节机构，所述真空台位置调节机构安装于安装板的顶部，所述真空台位置调节机构通过回转座与真空台连接。

作为本实用新型所述的一种探针台的晶圆承载台优选方案，其中：所述真空台位置调节机构包括两个直线导轨副，两个直线导轨副上下设置，且两个直线导轨副相互垂直，下侧的所述直线导轨副通过第一基板与上侧的直线导轨副连接，上侧的所述直线导轨副通过第二基板与回转座连接。

作为本实用新型所述的一种探针台的晶圆承载台优选方案，其中：所述直线导轨副包括导轨、滑台、驱动电机和由驱动电机驱动的滚珠丝杠副，所述滑台设置在导轨上，且滑台只能沿着导轨的轴向移动，所述驱动电机的输出轴通过联轴器与滚珠丝杠副的输入端连接。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：

该探针台的晶圆承载台通过拧动调节件可迫使对中夹块向载台的轴心处移动，直至各对中夹块完成对晶圆的夹持固定，通过机械结构对晶圆进行固定相较于真空吸附更加牢固稳定，不会受真空环境影响，进一步设置的倾角调节机构则可带动载台翻转，使晶圆倾斜，令晶圆平面与水平面成夹角设置，以便后续对晶圆的扫描作业，而且因为晶片被机械结构夹持固定在承载台表面，故而有效避免晶圆在倾斜后发生的滑移可能性。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构示意图。

图2是本实用新型实施例底座与真空台连接状态的结构示意图。

图3是本实用新型实施例真空台俯视图。

图4是本实用新型实施例回转座的侧剖视图。

图5是本实用新型实施例载台的结构示意图。

图6是本实用新型实施例底座与载台的侧剖视图。

图7是本实用新型图6中A处的放大图。

图8是本实用新型实施例驱动盘与调节件连接状态的结构示意图。

图9是本实用新型实施例升降调节机构的结构示意图。

其中：1、回转座；101、回转箱；102、转动轴；103、回转电机；104、传动齿轮；2、真空台；3、底座；4、倾角调节机构；401、转轴；402、蜗轮；403、蜗杆；5、载台；6、驱动盘；7、夹持板；8、升降调节机构；801、固定架；802、定位杆件；803、调节螺杆；804、抵持板；9、直线导轨副；901、导轨；902、驱动电机；903、滚珠丝杠副；904、滑台；10、安装板；11、对中夹块；12、调节件；13、对中槽。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

参见图1-图9，本实施例提供了一种探针台的晶圆承载台，包括真空台2和底座3，真空台2的顶部环形阵列有螺孔，底座3通过紧固螺栓与真空台2连接，紧固螺栓的底端与螺孔的内部螺纹连接，便于快速拆装底座3，可快速切换晶圆承载台晶片夹持方式的作用。

其中，晶圆承载台还包括安装板10和真空台位置调节机构。

其中，真空台位置调节机构包括两个直线导轨副9，两个直线导轨副9上下设置，且两个直线导轨副9相互垂直，下侧直线导轨副9的底部安装在安装板10上，下侧的直线导轨副9通过第一基板与上侧的直线导轨副9连接，即上侧的直线导轨副9与第一基板相连接，上侧的直线导轨副9通过第二基板与回转座1连接。

其中，直线导轨副9包括导轨901、滑台904、驱动电机902和由驱动电机902驱动的滚珠丝杠副903，滑台904设置在导轨901上，且滑台904只能沿着导轨901的轴向移动，驱动电机902的输出轴通过联轴器与滚珠丝杠副903的输入端连接。

下侧的导轨901和滚珠丝杠副903均安装在安装板10的顶部，下侧滚珠丝杠副903中的滑套通过紧固件连接有第一基板，而第一基板的顶部则设置有位于上侧的导轨901，上侧的导轨901通过上侧的滑台904连接有第二基板，回转座1则设置于第二基板的顶部，回转座1与真空台2连接。

上述的分别设置于上下两侧的滑台904分别与第一基板和第二基板相连接。

其中回转座1包括与与第二基板顶部相连接的回转箱101，回转箱101的内底壁通过支架连接有转动轴102，转动轴102的顶端贯穿回转箱101的内顶壁并延伸至回转箱101的上方，且转动轴102位于回转箱101上方的一端与真空台2底部的中心处固定连接，回转箱101的内部设置有回转电机103，支架上安装有传动齿轮104，回转电机103通过传动齿轮104与转动轴102连接，回转电机103的驱动轴直接与传动齿轮104的轴心处固定连接，转动轴102的侧表面开设有轮齿槽，传动齿轮104与轮齿槽啮合。

底座3通过倾角调节机构4连接有载台5。

其中，倾角调节机构4包括与底座3活动连接的转轴401，底座3相对侧的内壁均设置有轴承座，转轴401的两端均通过轴承与轴承座连接，转轴401的侧表面固定套接有蜗轮402，底座3的内部活动连接有蜗杆403，此时蜗杆403在轴承与轴承座的共同配合下只能在原位转动，蜗杆403与蜗轮402啮合，且蜗杆403的一端贯穿底座3的内壁并延伸至底座3的外部，蜗杆403位于底座3外部的一端设置有旋钮，载台5的底部成对设置有固定件，两个固定件对称设置在蜗轮402两侧，且两个固定件与转轴401固定连接，此时若转轴401发生转动，固定件将同步转动，从而带动载台5翻转，而且因蜗轮402配合蜗杆403具有自锁特性，即转轴401无法带动蜗杆403转动，使得载台5在蜗杆403不转动时可保持原位不动。

载台5的内部开设有空槽，空槽呈柱形，载台5的顶部开设有环形等距阵列的对中槽13，对中槽13的数量至少大于三个，各对中槽13中均活动连接有对中夹块11，对中夹块11的相对侧均开设有嵌槽，通过嵌槽与对中槽13的配合，对中夹块11被限制在对中槽13，无法从对中槽13中脱离，仅能沿着对中槽13的长边方向移动。

空槽的内部设置有驱动盘6，驱动盘6的形状及尺寸均与空槽相匹配，此时驱动盘6只能在空槽中转动，且是以自身轴线为圆心的转动，载台5的通过轴承连接调节件12，调节件12位于空槽内的一端为轮齿端，驱动盘6的底部环形阵列有与轮齿端相啮合的齿圈，驱动盘6的顶部设置有用于驱动对中夹块11移动的涡状线，对中夹块11的底部有与涡状线相适应的线槽，各对中夹块11的相对侧均设置有夹持板7，在拧动调节件12后，驱动盘6在轮齿端与齿圈的共同作用下被迫转动，而对中夹块11则在涡状线、线槽和对中槽13的共同作用下被迫沿着载台5的径向移动，从而带动夹持板7向载台5的圆心移动，以实现对晶圆的夹持固定。

进一步，对中夹块11的顶部设置设置有用于带动夹持板7升降的升降调节机构8，升降调节机构8包括设置于对中夹块11顶部的固定架801，固定架801的内部成对设置有定位杆件802，夹持板7与定位杆件802对应的位置开设有定位孔，定位杆件802与定位孔的内部活动插接，此时夹持板7在定位杆件802的限制下以在原位升降，固定架801通过轴承连接有调节螺杆803，调节螺杆803与夹持板7的内部螺纹连接，且调节螺杆803的底端通过轴承与对中夹块11连接，对中夹块11的顶部开设有槽，槽内设置有轴套，对中夹块11一端与夹持板7对应的位置设置有抵持板804，抵持板804上与晶片接触的问题同样设置有垫层，调节螺杆803转动时，夹持板7在定位杆件802和调节螺杆803的共同作用下进行升降，直至配合抵持板804将晶圆夹持牢固，且在上述过程中可调节夹持板7给予晶圆的夹持力度。

载台5和对中夹块11与晶圆相接处的面均设置有垫层，垫层为柔性硅胶材质，具有缓冲减震的作用，因晶圆质地较脆，设置垫层可以避免晶圆直接与载台5或对中夹块11发生接触，避免晶圆因夹持力而发生破碎。

在常规条件下对晶圆进行探针测试时，仅依靠现有的真空台2便可完成对晶圆的吸附固定，但当晶圆需要进行扫描作业或需要在真空环境中进行探针测试时，操作人员可通过紧固件将底座3安装在真空台2上，然后将晶圆放置在载台5的顶部，接着拧动调节件12，通过调节件12带动驱动盘6转动，之后，对中夹块11在驱动盘6和对中槽13的共同作用下将沿着载台5的径向移动，直至各对中夹块11的相对侧均与晶圆的侧边缘抵持，此时在各对中夹块11的共同作用下完整了对晶圆的对中夹持，晶圆正好位于载台5的中心位置，最后，拧动调节螺杆803，通过调节螺杆803带动夹持板7下移，直至将晶圆夹持在夹持板7和抵持板804之间，如此便实现了对晶圆的轴向夹持，晶圆与载台5的相对位置被完全固定，之后，操作人员对晶圆进行扫描作业或在真空环境中对晶圆进行探针测试时，晶圆均不会与载台5发生相对移动，确保晶圆检测的稳定性。

本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型所作的举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种探针台的晶圆承载台，包括真空台(2)，其特征在于：所述真空台(2)的顶部安装有底座(3)，所述底座(3)通过倾角调节机构(4)连接有载台(5)，所述载台(5)的顶部开设有环形等距阵列的对中槽(13)，各所述对中槽(13)中均活动连接有对中夹块(11)，所述载台(5)的内部设置有可通过拧动调节件(12)带动其转动的驱动盘(6)，所述驱动盘(6)的顶部设置有用于驱动对中夹块(11)移动的涡状线，各所述对中夹块(11)的相对侧均设置有夹持板(7)。

2.根据权利要求1所述的一种探针台的晶圆承载台，其特征在于：所述载台(5)和对中夹块(11)与晶圆相接处的面均设置有垫层。

3.根据权利要求2所述的一种探针台的晶圆承载台，其特征在于：所述对中夹块(11)的顶部设置设置有用于带动夹持板(7)升降的升降调节机构(8)。

4.根据权利要求3所述的一种探针台的晶圆承载台，其特征在于：所述晶圆承载台还包括安装板(10)和真空台位置调节机构，所述真空台位置调节机构安装于安装板(10)的顶部，所述真空台位置调节机构通过回转座(1)与真空台(2)连接。

5.根据权利要求4所述的一种探针台的晶圆承载台，其特征在于：所述真空台位置调节机构包括两个直线导轨副(9)，两个直线导轨副(9)上下设置，且两个直线导轨副(9)相互垂直，下侧的所述直线导轨副(9)通过第一基板与上侧的直线导轨副(9)连接，上侧的所述直线导轨副(9)通过第二基板与回转座(1)连接。

6.根据权利要求5所述的一种探针台的晶圆承载台，其特征在于：所述直线导轨副(9)包括导轨(901)、滑台(904)、驱动电机(902)和由驱动电机(902)驱动的滚珠丝杠副(903)，所述滑台(904)设置在导轨(901)上，且滑台(904)只能沿着导轨(901)的轴向移动，所述驱动电机(902)的输出轴通过联轴器与滚珠丝杠副(903)的输入端连接。

Images