專利名稱：具有雙向調針功能的調針機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種調針機，特別是涉及一種具有上下調針功能的調針機。
背景技術：
半導體測試領域中，在晶圓測試階段一定會使用到一個極為重要的治具-探針卡(Probe Card)。該探針卡即為進行晶圓測試時，與晶圓作直接接觸的一個重要接口。因為晶圓的尺寸面積并不大，而一片晶圓又容納了數以百千計的晶粒在上面，相對每一顆晶粒所能分配到的面積會更小。而在每一顆晶粒上更具有多個電極墊，所以進行晶圓測試時，半導體測試設備要在極有限的面積必須對每一顆晶粒作完整的電性測試，便要借助該探針卡微小化，通過該探針卡上多個細微的探針，將測試信號送至每一顆晶粒的多個電極墊上，再分別加以量測。
如圖1所示，為一般探針卡的側視示意圖，該探針卡1主要具有一電路板11，以及多個與該電路板11連接的探針12。該多個探針12是以含有鎢、鎳等金屬成份制成的細微針體，并分別具有一與該電路板11固接的連接端121，以及一用于與晶圓作接觸測試的接觸端122。該電路板11上設有一穿孔110，該多個探針12是沿著該穿孔110的周緣與該電路板11連接，通過該穿孔110可直接目測到每一根探針12的接觸端122。
每一接觸端122的針尖位置必須與其欲進行接觸晶粒上的多個電極墊相互對應，并規范每一根探針12從針尖到該電路板11的長度都相同。如此，才能在進行晶圓測試時，使每一根探針12都能準確且平均地與晶圓上每一顆晶粒的電極墊作電性接觸，以對每一顆晶粒進行不同電性準位及產品功能的測試。
由于該探針卡1上的多個探針12是非常細微，在制作過程當中每一根探針12都必須經過調整，以確保針腳的位置與晶粒上的多個電極墊相同。再者，該多個探針12在長時間與晶圓作接觸的情形下也極易產生形變與耗損，導致針腳的位置改變，而無法繼續擔任傳送測試信號的角色。除前述造成該多個探針12形變的原因以外，還包括不當使用以及清潔探針12時的所造成的碰觸形變。因此，為使該探針卡1上的多個探針12在進行測試時，每一根探針12都能確實擔負起的傳送與量測測試訊號的責任，且使每一根探針12的針尖都能位于指定的位置上，所以必須以一調針機，對該探針卡1上的多個探針12進行調整作業，而此一調針作業對于該探針卡1的維修保養與制作至為重要。
配合圖2所示，為一般常見的調針機2，該調針機2具有一基座21、一設置于該基座21上的固定單元22、一間隔設置于該固定單元22上方的舉臂單元23、一可驅動該舉臂單元23相對該固定單元22作上下位移的連動單元24，及一顯微鏡25。該連動單元24具有一拉桿241，使用者拉動該拉桿241便可驅動該舉臂單元23相對該固定單元22在一調針位置與一非調針位置間移動。
實際進行調針時，先將該針測卡1定置于該舉臂單元23上，并將該多個探針12朝向該固定單元22的位置。接著將一表面上預先刻繪有仿真晶粒上每一個電極墊位置圖的透明玻璃基板固定于該固定單元22上，由于該多個探針12的針尖位置必須對應該玻璃基板上所繪制的電極墊位置，所以進行調針的工作人員只要經由該顯微鏡觀視，便可對照檢視該探針卡1上的那些探針12的針腳位置已經偏移而需要調整。
當該舉臂單元23位于該調針位置時，該玻璃基板是相對遠離該固定單元22，而使該多個探針12與該玻璃基板間形成有一空隙。此時，工作人員便可以一鑷子伸入該電路板11的穿孔110中，并利用該顯微鏡25放大觀視每一根探針12，以該鑷子進行調整該多個探針12針尖位置的工作。
當該舉臂單元23位于該非調針位置時，該玻璃基板是相對接近但是不接觸該多個探針12，而使該多個探針12與該玻璃基板間無空隙存在。此時，借由該顯微鏡25透過該玻璃基板便可檢視該多個探針12的針腳位置是否位于正確的電極墊位置上。若無，再重復前述步驟，直至每一根探針12的針腳位置都能正確地落在每一個電極墊位置上，如此才算完成整個調針的工作。
然而，由于該針測卡1上的多個探針12是依照每一顆晶粒上的電極墊位置排列，而不同晶圓產品的電極墊排列位置并不相同。配合圖3所示，為一晶粒3的上視示意圖，該晶粒3的每一側邊上設置有三排電極墊31。每一個電極墊31是作為該晶粒3與每一根探針12的接觸界面，由圖3中可知，用以測試該晶粒3的探針卡1必須每一側邊設置有三排探針12，而以多排探針12排列的探針卡1在生產制造時，該多個探針12是以多層次排列制造，所以將該多個探針12朝下以進行調針的動作，并不適宜調整位于內層中的探針12，換句話說，工作人員進行調針時的困難度將增加許多。可以想象的是，雖然位于最外層的多個探針12較容易以該鑷子進行調針，但是對于位在內層的多個探針12，則容易在伸入該鑷子時碰觸到其它的探針12，導致調針不易，進而使得整個半導體的測試流程因調針困難而事倍功半地浪費許多的時間，這對凡事要求效率的半導體代工業者來說不飭為一大傷害。
有鑒于此，為進一步改善上述缺點，使該調針機2能符合各式各樣的針測卡1，且易于工作人員進行調針的動作，以達到快速調整該多個探針12的目的，即為本實用新型欲積極改善的重點。
實用新型內容本實用新型的目的，是在提供一種可上下固定針測卡，便于工作人員向上或是向下調整探針位置的具有雙向調針功能的調針機。
為達到上述目的，本實用新型提供一種具有雙向調針功能的調針機，適用于調整一針測卡上的多個探針，該調針機包含有一基座、一設置于該基座上的固定單元、一間隔設置于該固定單元上方的舉臂單元、一可驅動該舉臂單元相對該固定單元作上下位移的連動單元、一設于該舉臂單元上的顯微鏡單元，及一可拆卸地鎖固于該舉臂單元上的定置單元，該定置單元具有一置于該二舉臂間的框架、二用于固定該框架的固定片，及多個用于鎖固該二固定片與該二舉臂的鎖固件。
本實用新型的功效在于該針測卡可定置于該固定單元上，并將該多個探針朝向該舉臂單元的位置，也可借由該定置單元固定于框架的適當位置處，以使該探針卡上的多個探針朝向該固定單元，進而達到雙向固定該針測卡，以便于向上與向下調整該多個探針的功效。
圖1是一般針測卡的側視示意圖。
圖2是一般調針機的立體示意圖。
圖3是一晶圓上一個晶粒的仰視示意圖，說明該晶粒上具有多個電極墊。
圖4是本實用新型具有雙向調針功能的調針機第一較佳實施例的立體分解示意圖。
圖5是圖4中該第一較佳實施例的立體示意圖，說明該第一較佳實施例向上調針時的組合形態。
圖6是本實用新型具有雙向調針功能的調針機第二較佳實施例的立體分解示意圖。
圖7是圖6中該第二較佳實施例的立體示意圖，說明該第二較佳實施例向下調針時的組合形態。
具體實施方式
下面通過二較佳實施例及附圖對本實用新型具有雙向調針功能的調針機進行詳細說明，而在本實用新型被詳細描述前，要注意的是，在以下的說明中，類似的組件是以相同的編號來表示，附圖中如圖4、5所示，本實用新型具有雙向調針功能的調針機5，適用于調整一針測卡6上的多個探針61。該調針機5的第一較佳實施例，包含有一基座51、一固定單元52、一舉臂單元53、一連動單元54、一顯微鏡單元55、一承載單元56，及一定置單元57。
該基座51是呈矩形，該固定單元52設置于該基座51上，并具有一固定盤521，及多個設于該固定盤521上的真空吸孔522。該舉臂單元53是間隔設置于該固定單元52的上方位置處，并具有兩個間隔相對的舉臂531，及一連接該二舉臂531的連結板532。該連動單元54設于該調針機5的一側邊而與該舉臂單元53抵接，并具有一拉桿541，拉動該拉桿541可驅動該舉臂單元531相對該固定單元52上下位移，并在一調針位置與一非調針位置間移動。該顯微鏡單元55設于該舉臂單元53的上方位置處，并具有一顯微鏡551，及一連設該顯微鏡551與該舉臂單元53的固定板552，且該顯微鏡551主要是在調針時用以觀視該多個探針61。
在此，應注意的是，該拉桿541的數量并不限于一個，也可以同時設置兩個分別位于該調針機5左右兩側的拉桿541，此舉可供進行調針的工作人員，選擇順手的工作方式，拉動該拉桿541以驅動該舉臂單元531相對該固定單元52上下位移。
該承載單元56是可分離地定置于該固定單元52上，并具有一底板561、一圍繞設置于該底板561上的圍繞壁562，及一垂直該圍繞壁562周緣并水平向外延伸的頂板563，該底板561與該圍繞壁562相配合圍繞界定出一容置空間560。該針測卡6是置于該頂板563上，并借由多個螺釘與該頂板563相互鎖合，而該固定單元52上的多個真空吸孔522可抽出空氣而將該承載單元56吸固于該固定盤521上，使得該多個探針61朝向該舉臂單元53。
值得一提的是，該針測卡6的背面上通常會設置一些如電阻、電容等被動組件(顯示于圖6、7)，其作用是用以匹配進行測試時的電性信號，而該容置空間560的作用即為容納該多個電子零件，以使該針測卡6置于該頂板563上時能保持平整。
該定置單元57是設置于該舉臂單元53的二舉臂531間，并具有一框架571、二用于固定該框架571的固定片572，及多個用于鎖固該二固定片572與該二舉臂531的鎖固件573。
依據上述架構，以說明該調針機5進行向上調針時的實施情形，首先將該針測卡6置于該承載單元56的容置空間562中，并將該多個探針61朝向該舉臂單元53的位置。然后將該承載單元56置于該固定盤521上，并以該多個真空吸孔522吸固。接著將一表面上預先刻繪有仿真晶圓上每一個電極墊位置圖的透明玻璃基板7固定于該框架571上。由于該多個探針61的針尖位置必須對應該玻璃基板7上所繪制的電極墊位置，所以進行調針的工作人員只要經由該顯微鏡551觀察，便可對照檢視該探針卡6上的那些探針61的針尖位置已經偏移而需要調整。在此，應注意的是，該刻繪有仿真晶圓上每一個電極墊位置圖的透明玻璃基板7，也可以做成投影片的方式來替代，并不限于本實施例的說明。
當該舉臂單元53位于該調針位置時，該玻璃基板7是相對遠離該固定單元52上的針測卡6，而使該多個探針61與該玻璃基板7間形成有一空隙。此時，工作人員便可以一鑷子伸入該空隙中，并利用該顯微鏡25放大觀視每一根探針12，以進行調整該多個探針61針腳位置的工作。
當該舉臂單元53位于該非調針位置時，該玻璃基板7是相對接近但是不接觸該多個探針61。此時，借由該顯微鏡551透過該玻璃基板7便可檢視該多個探針61的針尖位置是否位于正確的電極墊位置上。若無，再升起該舉臂單元53，并重復前述以該鑷子調針的步驟，直至每一根探針12的針尖位置都能正確地落在刻印有電極墊位置的玻璃基板7上，如此才算完成整個調針的工作。
如圖6、7所示，為本實用新型具有雙向調針功能的調針機5第二較佳實施例，其構造大致與該第一較佳實施例相同，該調針機5同樣包含有一基座51、一固定單元52、一舉臂單元53、一連動單元54、一顯微鏡單元55，及一定置單元57。相同處于此不再贅述，惟不同的地方在于，該調針機5更包含有一吸附單元58。在該第二較佳實施例中，該吸附單元58是具有一概呈帽子狀的中空殼體581，及多個貫通該殼體581的通孔582。
依據上述架構，以說明該調針機5進行向下調針時的實際情形，首先將該針測卡6固定于該定置單元57的框架571上，并將該多個探針61(圖中未示出)朝向該固定單元52的位置。然后將該吸附單元58置于該固定盤521上。接著將一表面上預先刻繪有仿真晶圓上每一個電極墊位置圖的透明玻璃基板7定置于該吸附單元58的中空殼體581表面上，由于該多個通孔582是貫通該殼體581，所以該固定盤521上的多個真空吸孔522會經由該多個通孔582，將該玻璃基板7吸附于該吸附單元上。
此時，由于該多個探針61的針尖位置必須對應該玻璃基板7上所繪制的電極墊位置，所以進行調針的工作人員只要經由該顯微551鏡觀視，便可對照檢查該探針卡6上的那些探針61的針尖位置已經偏移而需要調整。
當該舉臂單元53位于該調針位置時，該玻璃基板7是相對遠離該框架571上的針測卡6，而使該多個探針61與該玻璃基板7間形成有一空隙。此時，工作人員便可以一鑷子伸入該多個探針61中，并利用該顯微鏡25放大觀視每一根探針12，以進行該多個探針61針腳位置的調整工作。
當該舉臂單元53位于該非調針位置時，該玻璃基板7是相對接近但是不接觸該多個探針61。此時，借由該顯微鏡551便可檢視該多個探針61的針尖位置是否位于正確的電極墊位置上。若無，再升起該舉臂單元53而使該針測卡6遠離該玻璃基板7，并重復前述以該鑷子調針的步驟，直至每一根探針12的針尖位置都能正確地落在每一個電極墊位置上，如此才算完成整個調針的工作。
依據上述的說明，并配合回顧圖4、6所示，可知本實用新型具有雙向調針功能的調針機借由該定置單元57在向上與向下調針時可分別固定該針測卡6與該玻璃基板7，達到使該針測卡6與該玻璃基板7的位置互調的功能，便于工作人員依實際情況視該針測卡6的工作方便性，向上或是向下調整該多個探針6。再者，也由于該針測卡6的調針工作變的較為容易，所以能相對降低該探針卡6的調針時間，對整個測試流程來說可縮短許多停機等待該探針卡6的維修時間。
綜上所述，本實用新型具有雙向調針功能的調針機5借由該針測卡6可定置于該固定單元52上，并將該多個探針61朝向該舉臂單元53的位置處，也可借由固定于框架571的適當位置處，以使該探針卡6上的多個探針61朝向該固定單元52，進而達到雙向固定該針測卡6，以便于向上或是向下調整該多個探針61的功效，所以工作人員在本實用新型具有雙向調針功能的調針機5調針過程中較為順手與容易，可相對節省調針時間，所以確實能達到本實用新型的目的。
權利要求1.一種具有雙向調針功能的調針機，適用于調整一針測卡上的多個探針，該調針機包含有一基座、一設置于該基座上的固定單元、一間隔設置于該固定單元上方的舉臂單元、一可驅動該舉臂單元相對該固定單元作上下位移的連動單元，及一顯微鏡單元，其特征在于；該調針機還包含有一可拆卸地鎖固于該舉臂單元上的定置單元，并具有一置于該二舉臂間的框架、二用于固定該框架的固定片，及多個用于鎖固該二固定片與該二舉臂的鎖固件，該針測卡可定置于該固定單元上，并將該多個探針朝向該舉臂單元的位置，也可借由該定置單元固定于框架的適當位置處，以使該探針卡上的多個探針朝向該固定單元，進而達到雙向固定該針測卡，便于向上與向下調整該多個探針的功效。
2.如權利要求1所述的具有雙向調針功能的調針機，其特征在于該具有雙向調針功能的調針機還包含一可分離地設置于該固定單元上的承載單元，該承載單元具有一底板、一圍繞設置于該底板上的圍繞壁，及一垂直該圍繞壁周緣并水平向外延伸的頂板，且該底板與該圍繞壁相配合圍繞界定出一容置空間。
3.如權利要求2所述的具有雙向調針功能的調針機，其特征在于該具有雙向調針功能的調針機還包含一可分離地設置于該固定單元上的吸附單元，該吸附單元具有一中空的殼體，及多個貫通該殼體的吸孔。
專利摘要一種具有雙向調針功能的調針機，適用于調整一針測卡上的多個探針，該調針機包含一基座、一固定單元、一舉臂單元，及一定置單元，該定置單元具有一框架、二固定片，及多個鎖固件，該針測卡可定置于該固定單元上，并將該多個探針朝向該舉臂單元的位置，也可以借由該定置單元固定于框架的適當位置處，以使該探針卡上的多個探針朝向該固定單元，進而達到雙向固定該針測卡便于上下調整該多個探針的功效。
文檔編號H01L21/66GK2684374SQ20042000296
公開日2005年3月9日 申請日期2004年2月16日 優先權日2004年2月16日
發明者鄭仁熹 申請人:經測科技股份有限公司