TW201707851A - 具有光學觀測功能之磨針機 - Google Patents

Abstract

一種具有光學觀測功能之磨針機，用以研磨一碳針卡上的碳針，包含：一移動基座，設置於該基板座之該容置空間中，該移動基座包括一輪軌與一滑輪；一水平連接板，設置於該移動基座上，具有一水平孔洞；一迴轉座，設置於該水平連接板上，具有一旋轉件；一磨針盤，設置該迴轉座上；一位移機構件，設置於該平台基座上，具有的一連接元件該移動基座之滑輪放置於該位移機構件上；一移動馬達動力元件，設置於該平台基座上，並與該連接元件連結；其中，當該移動馬達動力元件作動時，該位移機構件經由機構移動，進而帶動磨針盤往上移動。

Description

具有光學觀測功能之磨針機

本發明是有關於一種磨針機，特別是指一種具有光學觀測功能之磨針機。

IC設計在我國大量的成長，當IC設計完後，必須到晶圓廠，如台積電等被量產，一般而言，晶圓在量產時，其晶片上需要做接腳測試，以判斷IC功能是否正常，但問題來了，一般晶圓上有上萬個IC測試點，而這些測試點的探針必須均勻的放置於晶圓上，但上萬個探針其組裝與其結構有可能會發生不均勻的現象，所以往往會造成測試時，晶圓的良率不佳，進而影響到測試的結果。

習知的磨針機，只是將砂紙放置於磨針盤上，接著，將探針放置於砂紙上，藉由磨針盤的一段時間的圓形運動後，再把砂紙拿來用人眼觀看，這樣子的問題點，則是人為觀看後，容易導致誤判的情形發生，若常常發生誤判，當探針放置於晶圓上時，就有可能造成晶圓測試會發生問題，造成晶圓失敗率大幅的提高，這無疑就浪費很多成本與時間。

固如何開發出具有光學觀測機識的機器，當磨針機在磨探針時，可以經由機器的判讀，藉以提高其正確率，使其晶圓測試的成本大幅的降低，這是所有廠商努力的方向。

因此，本發明之目的，一種具有光學觀測功能 之磨針機，用以研磨一碳針卡上的碳針，包含：一平台基座，具有一四根頂柱；一頂板，設置於該四根頂柱的頂端上，具有複數個頂板貫穿孔；一基板座，設置於該平台基座上，且有複數個側板形成的一容置空間；一移動基座，設置於該基板座之該容置空間中，該移動基座包括一輪軌與一滑輪；一水平連接板，設置於該移動基座上，具有一水平孔洞；一迴轉座，設置於該水平連接板上，具有一旋轉件；一磨針盤，設置該迴轉座上；一位移機構件，設置於該平台基座上，並將該移動基座之滑輪放置於該位移機構件上；及一移動馬達動力元件，設置於該平台基座上，透過連接元件連結該位移機構件；其中，當該移動馬達動力元件作動時，該位移機構件經由機構移動，而使得該移動基座之滑輪移動，進而帶動磨針盤往上或往下移動。

本發明另一目的，是可提供自動控制磨針機高度，當磨針時，可以一點點的磨針，使得探針可以磨的非常的均勻。

本發明的功效即是提供一種機器影像光學觀測系統，當磨針機在磨探針時，可以利用影像光學機構，直接來觀測探針的磨針得情形，大幅降少人為誤判的情形，提升晶圓的良率，則實為本發明的具體功效。

〔本發明〕

10‧‧‧移動馬達動力元件

12‧‧‧平台基座

14‧‧‧頂柱

20‧‧‧位移機構件

201‧‧‧第一軸承

202‧‧‧第二軸承

203‧‧‧移動套筒

204‧‧‧螺桿

205‧‧‧三角構件

21‧‧‧基板座

30‧‧‧移動基座

301‧‧‧輪軌

302‧‧‧滑輪

31‧‧‧水平連接板

32‧‧‧迴轉座

40‧‧‧旋轉動力元件

401‧‧‧水平孔洞

41‧‧‧旋轉件

50‧‧‧磨針盤

501‧‧‧第一圓盤

502‧‧‧第二圓盤

60‧‧‧橫向桿元件

61‧‧‧垂直桿元件

70‧‧‧光學相機單元

701‧‧‧鏡頭

702‧‧‧光學套筒

703‧‧‧相機元件

704‧‧‧光學移動元件

80‧‧‧頂板

801‧‧‧圓形開口

802‧‧‧頂板貫穿孔

圖1是本發明之光學觀測功能的磨針機之第一示意圖；圖2是本發明之光學觀測功能的磨針機之第二示意圖；圖3是本發明之光學觀測功能的磨針機之第三示意圖；圖4是本發明之光學觀測功能的磨針機之分解圖；圖5是本發明之光學觀測功能的磨針機之第一動作圖；及圖6是本發明之光學觀測功能的磨針機之第一動作圖。

有關本發明之相關申請專利特色與技術內容，在以下配合參考圖式之一個較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

參閱圖1、圖2、圖3、圖4，本發明之一較佳實施例，一種具有光學觀測功能之磨針機，用以研磨一碳針卡上的碳針，包含：一平台基座12，具有一複數個頂柱14；一頂板80，設置於該些頂柱14的頂端上，具有複數個頂板貫穿孔802與一圓形開口801；一基板座21，設置於該平台基座12上，且有複數個側板形成的一容置空間；一移動基座30，設置於該基板座21之凹形開口的該容置空間中，該移動基座30包括一輪軌301與一滑輪302；一水平連接板31，設置於該移動基座30上，具有一水平孔洞401；一迴轉座32，設置於該水平連接板31上，具有一旋轉件41；一磨針盤50，設置該迴轉座32上；一位移機構件20，設置於該平台基座12上，並放置於凹形開口的該容置空間裏，且該移動基座30之滑輪302放置於該位移機構件20上；及一移動馬達動力元件10，設置於該平台基座12上，透過連接元件連結該位移機構件20；其中，當該移動馬達動力元件10作動時，該位移機構件20經由機構移動，而使得該移動基座30之滑輪302移動，進而帶動磨針盤50往該頂板80之圓形開口801上方或下方移動。

其中，移動馬達動力元件10係為伺服馬達、步進馬達、或一般馬達。

其中，更包含：一旋轉動力元件40，該旋轉動力元件40貫穿該水平連接板31之孔洞而與該旋轉件41連結，該旋轉動力元件40動作時，該磨針盤50則以順時針或逆時針方向迴轉，以利用該磨針盤對該碳針卡上的碳針進行研磨。其中，旋轉動力元件40係由馬達與機構元件所 組成。

本發明的動作原理，為在磨探針時，先將探針卡放置於平台基座12的頂板80上，當開始磨探針時，移動馬達動力元件10先將位移機構件20上的三角元件帶動至左邊，由圖示可得知，此時，磨針盤50會下降低於頂板80之下，接著，當要開始移動馬達動力元件10將移機構件上的三角元件帶動至右邊時，移機構件會帶動移動基座30、水平連接板31、迴轉座32，而將磨針盤50慢慢的往上移動。因磨探針時，不可一次磨太多，需要一點點的磨，本發明在經由實際上的驗証下，此機構具有可以完美的磨好探針的具體目的。

其中，更包含：一橫向桿元件60，連接該移動基座30之一端與該平台基座12之一端。一垂直桿元件61，貫穿該頂板80之該頂板80貫穿孔並垂直連接該橫向桿元件60之一端；及一光學相機單元70，設置於該垂直桿元件61的頂端上。

其中，該光學相機單元70包含：一鏡頭701；一光學套筒702，該光學套筒702之第一端連接該鏡頭701之第一端；及一相機元件703，連接該光學套筒702之第二端。其中，鏡頭701係為一菱形鏡頭。

此外，本發明的光學相機單元70的機構元件(橫向桿元件60、垂直桿元件61)的帶動下，當移動基座30往上或往下時，其光學相機單元70也會往上或往下，亦即，本發明的光學相機單元70將跟由磨針盤50一起作動的。

其中，光學相機單元70更包含：一光學移動元件704，連接該光學套筒702上。本發明的光學移動元件704可控制光學相機單元70往左、往右、往前、往後等移動方向，達到適當的觀看研磨探針的具體目的。

本發明另一重點目的是，提供一組光學相機單元70，當在研磨探針時，經光學相機單元70，而達到可以自動調整移動馬達動力元件10的作動，而使得磨針盤50可以慢慢的上升，達到自動磨針的效果。

接著，請參考圖5與圖6，其中，該位移機構件20更包含：一第一軸承201，設置於該平台基座12上之第一端；一第二軸承202，設置於該平台基座12上之第二端；一移動套筒203，設置於該基座上，具有一螺旋構件；一螺桿204，連接該第一軸承201與該第二軸承202，並貫穿該移動套筒203之螺旋構件，並透過連接元件連結該移動馬達動力元件10；及一三角構件205，設置於該移動套筒203上。在本發明的位移機構件20是經由馬達的旋轉，由於移動套筒203內為螺旋構件，當馬達轉動時，移動套筒203就會往左與往右，進而帶動三角構件205往左或往右移動，只要三角構件205移動後，磨針盤50就會往上或往下移動。

其中，第一軸承201與第二軸承202係為支撐件，用以支撐該螺桿204，該螺桿204為順時鐘螺桿或逆時鐘螺桿。

其中，該磨針盤50包含：一第二圓盤502；及一第一圓盤501，設置於該第二圓盤502上。本發明的第一圓盤具有常磨針的動作，所以需要以二層的做法，當第一圓盤501超過一段時間的使用後，就必須更換掉新的圓盤。

其中，該第一圓盤501係為鋼性元件。其中，該頂板80係為採用硬質的岩石，具有不容易變形的作用。

綜合上述，本發明將傳統磨針機改良具有機器視覺觀測的功能，與自動控制磨針機的高度，適當的控制磨針的強度，達到完美的控制磨針機研磨探針的比例，使 得上萬的探針能夠均勻，使得在碳針卡上的碳針能夠均勻的接觸到晶圓，進而提升晶圓測試的良率。本發明具有在降低晶圓廠製造成本低的具體功效，可以突顯本發明在磨針機方面之優勢，故可以達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

10‧‧‧移動馬達動力元件

12‧‧‧平台基座

20‧‧‧位移機構件

21‧‧‧基板座

30‧‧‧移動基座

31‧‧‧水平連接板

32‧‧‧迴轉座

40‧‧‧旋轉動力元件

41‧‧‧旋轉件

50‧‧‧磨針盤

60‧‧‧橫向桿元件

61‧‧‧垂直桿元件

70‧‧‧光學相機單元

Claims (9)

1. 一種具有光學觀測功能之磨針機，用以研磨一碳針卡上的碳針，包含：一平台基座，具有複數個頂柱；一頂板，設置於該些頂柱的頂端上，具有複數個頂板貫穿孔與一圓形開口；一基板座，設置於該平台基座上，且有複數個側板形成的一容置空間；一移動基座，設置於該基板座之容置空間中，該移動基座包括一輪軌與一滑輪；一水平連接板，設置於該移動基座上，具有一水平孔洞；一迴轉座，設置於該水平連接板上，具有一旋轉件；一磨針盤，設置該迴轉座上；一位移機構件，設置於該平台基座上，且該移動基座之滑輪放置於該位移機構件上；及一移動馬達動力元件，設置於該平台基座上，透過連接元件連結該位移機構件；其中，當該移動馬達動力元件作動時，該位移機構件經由機構移動，而使得該移動基座之滑輪移動，進而帶動該磨針盤往該頂板之圓形開口上方或下方移動。
2. 依據申請專利範圍第1項所述之具有光學觀測功能之磨針機，更包含：一旋轉動力元件，該旋轉動力元件貫穿該水平連接板之水平孔洞而與該旋轉件連結，該旋轉動力元件動作時，該磨針盤則以順時針或逆時針方向旋 轉，以利用該磨針盤對該碳針卡上的碳針進行研磨。
3. 依據申請專利範圍第1項所述之具有光學觀測功能之磨針機，更包含：一橫向桿元件，連接該移動基座之一端與該平台基座之一端；一垂直桿元件，貫穿該頂板之頂板貫穿孔並垂直連接該橫向桿元件之一端；及一光學相機單元，設置於該垂直桿元件的頂端上。
4. 依據申請專利範圍第3項所述之具有光學觀測功能之磨針機，該光學相機單元包含：一鏡頭；一光學套筒，該光學套筒之第一端連接該鏡頭之第一端；及一相機元件，連接該光學套筒之第二端。
5. 依據申請專利範圍第4項所述之具有光學觀測功能之磨針機，該光學相機單元更包含：一光學移動元件，連接該光學套筒上。
6. 依據申請專利範圍第1項所述之具有光學觀測功能之磨針機，該位移機構件包含：一第一軸承，設置於該平台基座上之第一端；一第二軸承，設置於該平台基座上之第二端；一移動套筒，設置於該平台基座上，具有一螺旋構件；一螺桿，連接該第一軸承與該第二軸承，並貫穿該移動套筒之螺旋構件，並透過連接元件連結該移動馬達動 力元件；及一三角構件，設置於該移動套筒上。
7. 依據申請專利範圍第1項所述之具有光學觀測功能之磨針機，該磨針盤包含：一第二圓盤；及一第一圓盤，設置於該第二圓盤上。
8. 依據申請專利範圍第1項所述之具有光學觀測功能之磨針機，其中，該第一圓盤係為鋼性元件。
9. 依據申請專利範圍第1項所述之具有光學觀測功能之磨針機，其中，該頂板係為剛性岩石。