TWI706827B - 探針卡研磨機台 - Google Patents

Abstract

一種探針卡研磨機台，主要包括用於執行研磨作業的從動件、次旋轉座、升降座和主旋轉座，其中，通過令該升降座在第一高度與第二高度之間抬升或下降，以使該次旋轉座在第一位置與第二位置之間移動，進而帶動該從動件執行具有不同移動行程的研磨作業，以提升探針卡研磨的效率與良率，並可以滿足不同探針規格的探針卡的研磨需求。

Description

探針卡研磨機台

本申請係有關於一種加工機台，詳而言之，係關於一種探針卡研磨機台。

按，在晶圓的製造過程中，往往會在晶圓測試機台上透過探針卡上探針接觸晶圓上的各晶片，以對晶圓上的各晶片傳送測試訊號，藉以測試晶圓上各晶片的積體電路的電性功能是否正常，俾在晶圓上各晶片封裝前汰除電性功能不良的不良品，以減少對不良品投入不必要的封裝成本。

再者，晶圓上各晶片的積體電路的密集度，會隨著積體電路製程技術的進步而增加，為確保探針能夠順利接觸晶圓上各晶片的積體電路，使得探針卡上的探針有愈做愈細的趨勢而造價昂貴，然，探針在經多次使用後針頭會受到磨耗或污染，導致探針卡之檢測性能會隨著使用的次數而逐漸降低。舉例而言，針頭受到磨耗及污染後容易跟晶圓上各晶片的積體電路接觸不良，使得檢測結果的可靠度大幅降低而影響探針卡的檢測性能。因此，探針卡在進行測試前，為了確保探針卡上每一根探針的都能跟晶圓上各晶片積體電路的測試位置接觸，必須對探針卡上的探針接觸端進行研磨，讓每一根探針接觸端都在同一平面上，而確保每一根探針都能接觸晶圓上各晶片積體電路的測試位置。

由於不同型式探針卡探針的直徑或結構可能不同，使得針對不同型式的探針卡可能要施予不同方式的研磨作業，若研磨作業的方式不當可能會使探針卡上的探針歪斜變形或斷裂，甚至造成昂貴的探針卡損壞。然，目前並無研磨機台可以針對不同型式探針卡的探針給予適當的研磨作業。

因此，如何發明出一種探針卡研磨機台，可以針對不同型式探針卡的探針給予適當的研磨作業，以提升探針卡探針研磨的效率與良率，實為所屬技術領域人士所亟待解決的問題。

鑒於上述先前技術之缺點，本申請的主要目的係提供一種探針卡研磨機台，可以提供具有不同移動行程的研磨作業，以符合不同類型的探針卡探針的研磨需求。

本申請的另一目的係提供一種探針卡研磨機台，可以提高探針卡探針的研磨效率及良率。

為達上述目的及其他相關目的，本申請提供探針卡研磨機台，係包括：一從動件、一次旋轉座、一升降座、一主旋轉座、以及一機台本體；該次旋轉座係接合該從動件；該升降座係推抵該次旋轉座；該主旋轉座係推抵該次旋轉座；該機台本體係具有一升降動力源、一旋轉動力源與一控制器，該升降動力源係用於驅動該升降座，該旋轉動力源係用於驅動該主旋轉座；其中，當該次旋轉座位於一第一位置時，該控制器係令該旋轉動力源對該主旋轉座提供旋轉動力，使該主旋轉座帶動該次旋轉座旋轉，以令該次旋轉座接合該從動件處繞該主旋轉座的旋轉軸心以一第一旋轉半徑旋轉，而帶動該從動件進行一第一研磨作業；以及當該次旋轉座位於一第二位置時，該控制器係令該旋轉動力源對該主旋轉座提供旋轉動力，使該主旋轉座帶動該次旋轉座旋轉，以令該次旋轉座接合該從動件處繞該主旋轉座的旋轉軸心以一第二旋轉半徑旋轉，而帶動該從動件進行一第二研磨作業；其中，該第一旋轉半徑與該第二旋轉半徑不同；該控制器係可令該升降動力源對該升降座提供動力，使該升降座由一第一高度下降至一第二高度，讓該次旋轉座由該第一位置移動至該第二位置；該控制器還可令該升降動力源對該升降座提供動力，使該升降座由該第二高度抬升至該第一高度，讓該次旋轉座由該第二位置移動至該第一位置。

於具體實施例中，該升降座係具有一推抵結構，該次旋轉座係具有一受力結構，該推抵結構與受力結構係可分別在一第一方向與一第二方向上移動，且可分別具有一推抵傾斜坡面與一受力傾斜坡面，該推抵結構係在該第一方向上移動，令該推抵傾斜坡面推抵該受力傾斜坡面，使該受力結構在該第二方向上移動，以令該次旋轉座在該第一位置與該第二位置之間移動。

於具體實施例中，該第一方向與該第二方向實質上係垂直相交。

於具體實施例中，還包括一傳動機構，該傳動機構係具有至少一傳動滾輪，該傳動滾輪係推抵該升降座，以對該升降座提供動力而使該升降座下降或抬升。

於具體實施例中，還包括一線性機構，該線性機構係具有至少一線性滾輪，該線性滾輪係接合該升降動力源，而該傳動機構還具有一傳動凸輪，其中，該升降動力源係對該線性機構在一第三方向提供一線性傳動力，該線性傳動力係令該線性滾輪推抵該傳動凸輪，使該傳動滾輪在一第四方向對該升降座提供動力而使該升降座下降或抬升。

於具體實施例中，該第四方向係與該第一方向實質相同。

於具體實施例中，該至少一傳動滾輪為多個傳動滾輪，該至少一線性滾輪為多個線性滾輪，該升降座還向外延伸有一翼部，該傳動凸輪的外圍輪廓係包括一抬升段，當該傳動滾輪對該升降座提供動力而使該升降座抬升時，該多個線性滾輪的一部份係於該抬升段推抵該傳動凸輪，使該多個傳動滾輪的一部份係推抵該翼部以抬升該升降座。

於具體實施例中，該傳動凸輪的外圍輪廓係包括一下降段，該多個線性滾輪的另一部份係於該下降段推抵該傳動凸輪，使該多個傳動滾輪的另一部份係推抵該翼部以降下該升降座。

於具體實施例中，該主旋轉座還具有一引導槽，該引導槽係引導該次旋轉座在一預定路徑上相對該主旋轉座移動。

於具體實施例中，該次旋轉座係具有一接合柱，該接合柱係接合該從動件而繞該主旋轉座的旋轉軸心旋轉，而帶動該從動件進行往復式運動。

相較於先前技術，本申請所提供之探針卡研磨機台的次旋轉座可藉由升降座的作動而定位於不同的位置，使得該次旋轉座接合該從動件處可以不同的旋轉半徑繞該主旋轉座的旋轉軸心進行旋轉，進而帶動從動件執行具有不同移動行程的研磨作業，藉以滿足不同類型探針卡探針的研磨需求，並提高研磨效率及良率。

以下內容將搭配圖式，藉由特定的具體實施例說明本申請之技術內容，熟悉此技術之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地了解本申請之其他優點與功效。本申請亦可藉由其他不同的具體實施例加以施行或應用。本說明書中的各項細節亦可基於不同觀點與應用，在不背離本申請之精神下，進行各種修飾與變更。尤其是，於圖式中各個元件的比例關係及相對位置僅具示範性用途，並非代表本申請實施的實際狀況。

為使揭露內容更為簡潔而容易明瞭，以下針對相同或近似功能的元件將採用相同的符號進行說明，且省略相同或均等特徵的描述。

如圖1A及圖4C所示，本申請的探針卡研磨機台1主要包括一從動件11、一次旋轉座12、一升降座13、一主旋轉座14、以及機台本體15。

如圖1B、圖3C和圖4C所示，從動件11上可設置研磨件111（例如，砂紙），藉以針對探針卡2上的探針21進行研磨作業。

如圖1B、圖2A及圖2B所示，次旋轉座12係與從動件11接合，俾當次旋轉座12繞主旋轉座14進行旋轉時，可帶動從動件11進行同步作動。請配合參閱圖3B至圖4C，於本申請的實施例中，次旋轉座12還具有一接合柱122，其用於提供次旋轉座12接合從動件11，俾於次旋轉座12圍繞主旋轉座14的旋轉軸心A進行旋轉時，可帶動從動件11進行往復式運動。

升降座13用於推抵次旋轉座12，俾令次旋轉座12可位於不同的位置，例如，當升降座13相對於機台本體15的一基準面位於第一高度H1時，次旋轉座12相對於主旋轉座14的旋轉軸心A位於第一位置P1（如圖3C所示），而當升降座13相對於機台本體15的一基準面位於第二高度H2時，次旋轉座12相對於主旋轉座14的旋轉軸心A位於第二位置P2（如圖4C所示）。

請配合參閱圖3C和圖4C，於本實施例中，升降座13具有一推抵結構131，對應的，次旋轉座12係具有一受力結構121，其中，推抵結構131與受力結構121分別具有一推抵傾斜坡面1311與一受力傾斜坡面1211，藉以提供推抵結構131與受力結構121可分別在一第一方向D1與一第二方向D2上移動。於本實施例中，第一方向D1與第二方向D2為實質上垂直相交，例如，第一方向D1為上下垂直方向，而第二方向D2為左右水平方向。具體而言，當藉由升降座13抬升次旋轉座12時，可令推抵結構131在第一方向D1（即垂直方向）上移動，使得推抵結構131的推抵傾斜坡面1311推抵受力結構121的受力傾斜坡面1211，以使受力結構121在第二方向D2（即水平方向）上移動，藉以帶動次旋轉座12相對於主旋轉座14的旋轉軸心A在圖3C所示的第一位置P1與圖4C所示的第二位置P2之間移動。

機台本體15具有一升降動力源151（如圖1B、圖2A、圖2B、圖3B、圖4B所示）、一旋轉動力源152（如圖3C、圖4C所示），以及一控制器153（如圖1所示）。於本實施例中，升降動力源151用於驅動升降座13升降作動，旋轉動力源152則用於驅動主旋轉座14旋轉作動。控制器153用於控制升降動力源151和旋轉動力源152。

請參考圖3A至圖3C，於本申請中，當次旋轉座12位於第一位置P1時，控制器153可令旋轉動力源152對主旋轉座14提供旋轉動力，使主旋轉座14帶動次旋轉座12進行旋轉，以令次旋轉座12接合從動件11處可繞主旋轉座14的旋轉軸心A以一第一旋轉半徑R1進行旋轉，進而帶動從動件11進行一第一研磨作業，如圖3C所示，當執行第一研磨作業時，從動件11進行往復式運動所對應的移動行程為W1。

請參考圖4A至圖4C，當次旋轉座12位於第二位置P2時，控制器153可令旋轉動力源152對主旋轉座14提供旋轉動力，使主旋轉座14帶動次旋轉座12旋轉，以令次旋轉座12接合從動件11處可繞主旋轉座14的旋轉軸心A以一第二旋轉半徑R2進行旋轉，從而帶動從動件11進行一第二研磨作業。請對比參照圖3C與圖4C，於本實施例中，第二旋轉半徑R2大於第一旋轉半徑R1，因此，當執行第二研磨作業時，從動件11進行往復式運動所對應的移動行程W2亦大於上述執行第一研磨作業時所對應的移動行程W1，也就是說，當探針卡2的探針21較粗，結構強度較大時，較適合執行移動行程較大的第二研磨作業，而當探針卡2的探針21較細，結構強度較弱時，則較為適合執行移動行程較短的第一研磨作業。藉此，本申請所提供的探針卡研磨機台1可以提供具有不同移動行程的研磨作業，以滿足不同探針規格的探針卡的研磨需求。

再者，控制器153還可令升降動力源151對升降座13提供動力，以使升降座13下降或抬升。於本實施例中，當升降座13由圖3C所示的第一高度H1下降至圖4C所示的第二高度H2時，次旋轉座12對應由第一位置P1移動至第二位置P2；反之，當升降座13由圖4C所示第二高度H2抬升至圖3C所示的第一高度H1時，次旋轉座12則對應由第二位置P2移動至第一位置P1。

請繼續配合參閱圖3B及圖4B，於另一實施例中，探針卡研磨機台1還可包括一傳動機構16，其中，傳動機構16具有至少一傳動滾輪161，其用於推抵升降座13，以對升降座13提供動力而使升降座13下降或抬升。

再者，探針卡研磨機台1還包括一線性機構17，其中，線性機構17還具有至少一線性滾輪171，如圖3B或图4B所示，線性滾輪171係接合升降動力源151，且傳動機構16還具有一傳動凸輪162，其中，升降動力源151用於對線性機構17在一第三方向D3提供一線性傳動力，其可令線性滾輪171推抵傳動凸輪162，以使傳動滾輪161在一第四方向D4對升降座13提供動力而使升降座13下降或抬升。如圖所示，於本申請中，第四方向D4與第一方向D1為實質相同。

於較佳實施例中，傳動機構16可包括有多個傳動滾輪161，線性機構17亦包含多個線性滾輪171，且升降座13還向外延伸有一翼部132（如圖3B及圖4B所示），傳動凸輪162的外圍輪廓包括有一抬升段1621與一下降段1622（如圖3A及圖4A所示），其中，抬升段1621用於當傳動滾輪161對升降座13提供動力而使升降座13抬升時，多個線性滾輪171的一部份(即，多個線性滾輪171的其中至少一者)可經由抬升段1621以推抵傳動凸輪162，使得多個傳動滾輪161的一部份透過推抵翼部132而令升降座13抬升；下降段1622用於當傳動滾輪161對升降座13提供動力而使升降座13下降時，多個線性滾輪171的另一部份(即，多個線性滾輪171的其中至少一者)可經由下降段1622以推抵傳動凸輪162，使得多個傳動滾輪161的另一部份通過推抵翼部132以使升降座13下降。

請繼續參閱圖3B和圖4B，於另一實施例中，主旋轉座14還具有一引導槽141，其用於引導次旋轉座12在一預定路徑上相對主旋轉座14在第一位置P1和第二位置P2之間移動。

綜上所述，本申請所提供的探針卡研磨機台藉由升降座在第一高度與第二高度之間升降，以推抵次旋轉座相對於主旋轉座在第一位置與第二位置之間移動，進而令次旋轉座接合從動件處可以不同的旋轉半徑圍繞主旋轉座的旋轉軸心進行旋轉，並帶動從動件執行具有不同移動行程的研磨作業，藉以滿足不同探針規格的探針卡的研磨需求，並可提高研磨的效率及良率。

上述實施例僅例示性說明本申請之原理及功效，而非用於限制本申請。任何熟習此項技術之人士均可在不違背本申請之精神及範疇下，對上述實施例進行修飾與改變。因此，本申請之權利保護範圍，應如本申請申請專利範圍所列。

1:探針卡研磨機台

11:從動件

111:研磨件

12:次旋轉座

121:受力結構

1211:受力傾斜坡面

122:接合柱

13:升降座

131:推抵結構

1311:推抵傾斜坡面

132:翼部

14:主旋轉座

141:引導槽

15:機台本體

151:升降動力源

152:旋轉動力源

153:控制器

16:傳動機構

161:傳動滾輪

162:傳動凸輪

1621:抬升段

1622:下降段

17:線性機構

171:線性滾輪

A:旋轉軸心

R1:第一旋轉半徑

R2:第二旋轉半徑

H1:第一高度

H2:第二高度

D1:第一方向

D2:第二方向

D3:第三方向

D4:第四方向

P1:第一位置

P2:第二位置

W1/W2:移動行程

2:探針卡

21:探針

圖1A至圖2B為本申請的探針卡研磨機台的整體架構的不同實施例示意圖；

圖3A至圖3C為本申請的探針卡研磨機台執行第一研磨作業的實施例示意圖；以及

圖4A至圖4C為本申請的探針卡研磨機台執行第二研磨作業的實施例示意圖。

1:探針卡研磨機台

11:從動件

12:次旋轉座

13:升降座

14:主旋轉座

15:機台本體

2:探針卡

21:探針

Claims (9)

1. 一種探針卡研磨機台，係包括：一從動件；一次旋轉座，該次旋轉座係接合該從動件；一升降座，該升降座係推抵該次旋轉座；一主旋轉座，該主旋轉座係推抵該次旋轉座；以及一機台本體，該機台本體係具有一升降動力源、一旋轉動力源與一控制器，該升降動力源係用於驅動該升降座，該旋轉動力源係用於驅動該主旋轉座；其中，當該次旋轉座位於一第一位置時，該控制器係令該旋轉動力源對該主旋轉座提供旋轉動力，使該主旋轉座帶動該次旋轉座旋轉，以令該次旋轉座接合該從動件處繞該主旋轉座的旋轉軸心以一第一旋轉半徑旋轉，而帶動該從動件進行一第一研磨作業；以及當該次旋轉座位於一第二位置時，該控制器係令該旋轉動力源對該主旋轉座提供旋轉動力，使該主旋轉座帶動該次旋轉座旋轉，以令該次旋轉座接合該從動件處繞該主旋轉座的旋轉軸心以一第二旋轉半徑旋轉，而帶動該從動件進行一第二研磨作業；其中，該第一旋轉半徑與該第二旋轉半徑不同；該控制器係可令該升降動力源對該升降座提供動力，使該升降座由一第一高度下降至一第二高度，讓該次旋轉座由該第一位置移動至該第二位置；以及該控制器係可令該升降動力源對該升降座提供動力，使該升降座由該第二高度抬升至該第一高度，讓該次旋轉座由該第二位置移動至該第一位置；其中， 該升降座係具有一推抵結構，該次旋轉座係具有一受力結構，該推抵結構與受力結構係可分別在一第一方向與一第二方向上移動，且可分別具有一推抵傾斜坡面與一受力傾斜坡面，該推抵結構係在該第一方向上移動，令該推抵傾斜坡面推抵該受力傾斜坡面，使該受力結構在該第二方向上移動，以令該次旋轉座在該第一位置與該第二位置之間移動。
2. 如請求項1所述之探針卡研磨機台，其中，該第一方向與該第二方向實質上係垂直相交。
3. 如請求項1所述之探針卡研磨機台，還包括一傳動機構，該傳動機構係具有至少一傳動滾輪，該傳動滾輪係推抵該升降座，以對該升降座提供動力而使該升降座下降或抬升。
4. 如請求項3所述之探針卡研磨機台，還包括一線性機構，該線性機構係具有至少一線性滾輪，該線性滾輪係接合該升降動力源，而該傳動機構還具有一傳動凸輪，其中，該升降動力源係對該線性機構在一第三方向提供一線性傳動力，該線性傳動力係令該線性滾輪推抵該傳動凸輪，使該傳動滾輪在一第四方向對該升降座提供動力而使該升降座下降或抬升。
5. 如請求項4所述之探針卡研磨機台，其中，該第四方向係與該第一方向實質相同。
6. 如請求項4所述之探針卡研磨機台，其中，該至少一傳動滾輪為多個傳動滾輪，該至少一線性滾輪為多個線性滾輪，該升降座還向外延伸有一翼部，該傳動凸輪的外圍輪廓係包括一抬升段，當該傳動滾輪對該升降座提供動力而使該升降座抬升時，該多個線性滾輪的一部份係於該抬升段推抵該傳動凸輪，使該多個傳動滾輪的一部份係推抵該翼部以抬升該升降座。
7. 如請求項6所述之探針卡研磨機台，其中，該傳動凸輪的外圍輪廓係包括一下降段，該多個線性滾輪的另一部份係於該下降段推抵該傳動凸輪，使該多個傳動滾輪的另一部份係推抵該翼部以降下該升降座。
8. 如請求項6所述之探針卡研磨機台，其中，該主旋轉座還具有一引導槽，該引導槽係引導該次旋轉座在一預定路徑上相對該主旋轉座移動。
9. 如請求項6所述之探針卡研磨機台，其中，該次旋轉座係具有一接合柱，該接合柱係接合該從動件而繞該主旋轉座的旋轉軸心旋轉，而帶動該從動件進行往復式運動。

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