一种半导体晶圆探针测试工装的制作方法

专利2024-05-12  89



1.本发明涉及半导体晶圆测试技术领域,尤其涉及一种半导体晶圆探针测试工装。


背景技术:

2.晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片,由于其形状为圆形,故称为晶圆;在硅晶片上可加工制作成各种电路元件结构,而成为有特定电性功能之ic产品,测试探针是应用于电子测试中测试pcba的一种测试仪器,测试探针的质量主要体现在材质、镀层、弹簧、套管的直径精度及制作工艺上,在对半导体晶圆进行加工时,往往需要测试工装对半导体晶圆进行测试处理。
3.现有的测试工装在对半导体晶圆进行测试处理时,将晶圆置放到一个可以移动的载台上,然后通过测试工装上的测试探针近距离对晶圆进行测试,就导致在置放或是拿走晶圆时,测试探针会形成阻碍,操作不便,因此针对该问题做出相应的改进。


技术实现要素:

4.基于现有工装操作不便的技术问题,本发明提出了一种半导体晶圆探针测试工装。
5.本发明提出的一种半导体晶圆探针测试工装,包括底板,所述底板顶部固定连接有多个支柱,多个支柱的顶部固定连接有框架,框架顶部两侧均开设有开口,开口内滑动连接有齿板,齿板内侧面固定连接有探针,底板顶部固定连接有调节板,调节板顶部开设有调节槽,调节槽内滑动连接有两个对称分布的调节块,调节板上方设置有载板,调节块和载板之间转动连接有同一个第一支杆,调节块和对应的齿板之间转动连接有同一个第二支杆,调节槽内转动连接有双向螺杆,双向螺杆和调节块螺纹连接,调节板一侧固定连接有调节电机,调节电机输出轴和双向螺杆之间固定连接,载板上方设置有托板,托板和载板之间设置有横移机构和纵移机构。
6.优选地,所述横移机构包括两个第一耳块,第一耳块固定连接于载板的前端,两个第一耳块之间转动连接有同一个第一螺杆,第一螺杆上螺纹连接有第一行块,其中一个第一耳块的外侧固定连接有第一电机,第一电机输出轴和第一螺杆之间固定连接,第一行块顶部固定连接有第一架杆,第一架杆后端固定连接有槽板。
7.优选地,所述载板前端开设有第一滑槽,第一滑槽内滑动连接有第一滑块,第一滑块和第一行块之间固定连接。
8.优选地,所述纵移机构包括两个第二耳块,第二耳块固定连接于载板的一侧外壁,两个第二耳块之间转动连接有同一个第二螺杆,第二螺杆上螺纹连接有第二行块,第二行块顶部固定连接有第二架杆,第二架杆内侧滑动连接有内杆,槽板顶部滑动连接有移动块,移动块和内杆之间固定连接,其中一个第二耳块的外端面固定连接有第二电机,第二电机输出轴和第二螺杆之间固定连接。
9.优选地,所述载板靠近第二耳块的一侧开设有第二滑槽,第二滑槽内滑动连接有
第二滑块,第二滑块和第二行块之间固定连接。
10.优选地,所述托板顶部固定连接有u形框。
11.优选地,所述托板顶部开设有导槽,导槽内滑动连接有导块,导块后端和导槽后端内壁之间固定连接有同一个弹簧,导块顶部固定连接有挡板,挡板位于u形框两侧内壁之间。
12.优选地,所述挡板截面设置成l形,挡板顶部内壁固定连接有气垫,气垫的后端面形成两个凸缘。
13.优选地,所述框架底部两侧均固定连接有固定板,固定板后端转动连接有齿轮,齿轮后端固定连接有圆盘,底板顶部两侧均开设有限位槽,限位槽内滑动连接有限位块,限位块顶部固定连接有托块,托块截面为直角梯形,圆盘和托块之间转动连接有同一个连杆。
14.与现有技术相比,本发明提供了一种半导体晶圆探针测试工装,具备以下有益效果:
15.1、该一种半导体晶圆探针测试工装,将晶圆置放到托板上,启动调节电机,调节电机输出轴带动双向螺杆转动,使得两个调节块进行相互靠近的移动,继而通过两个第二支杆将齿板顺着开口向下拉动,使得探针靠近晶圆,同时,两个调节块相互靠近时,通过两个第一支杆将载板以及托板的整体进行提升,从而使得探针和晶圆快速的靠近,在测试完毕后,启动调节电机输出轴反向转动,即可使得晶圆和探头相互远离,从而便于将晶圆取出。
16.2、该一种半导体晶圆探针测试工装,设置有u形框,即可向前拉动挡板,而后将晶圆置放于u形框的中间位置,即可通过u形框的两侧和后端内壁将晶圆定位,最后松开挡板,在弹簧的弹力作用下,使得挡板复位,当晶圆被移动时,若晶圆在托板上发生滑动,晶圆会碰触到气垫上的下凸缘,使得气垫受到挤压,气垫的上凸缘鼓起,继而压在晶圆的顶部,从而有效防止晶圆滑动,影响检测结果。
17.3、该一种半导体晶圆探针测试工装,当齿板向下移动时,啮合带动齿轮转动,继而同步带动圆盘转动,圆盘转动时,对连杆施加推力,继而连杆推动托块跟随限位块一起,顺着限位槽向内侧移动,继而通过托块对载板进行支撑,从而提高载板的稳定性。
附图说明
18.图1为本发明提出的一种半导体晶圆探针测试工装的第一角度结构示意图;
19.图2为本发明提出的一种半导体晶圆探针测试工装的托板安装结构示意图;
20.图3为本发明提出的一种半导体晶圆探针测试工装的a处放大结构示意图;
21.图4为本发明提出的一种半导体晶圆探针测试工装的u形框剖视结构示意图;
22.图5为本发明提出的一种半导体晶圆探针测试工装的b处放大结构示意图;
23.图6为本发明提出的一种半导体晶圆探针测试工装的挡板安装结构示意图;
24.图7为本发明提出的一种半导体晶圆探针测试工装的第二角度结构示意图。
25.图中:1、底板;2、支柱;3、框架;4、开口;5、齿板;6、探针;7、调节板;8、调节槽;9、调节块;10、调节电机;11、第一支杆;12、载板;13、第二支杆;14、第一螺杆;15、第一行块;16、第一电机;17、第一架杆;18、槽板;19、托板;20、第一滑槽;21、第一滑块;22、第二耳块;23、第二螺杆;24、第二行块;25、第二架杆;26、内杆;27、移动块;28、第二电机;29、第二滑槽;30、第二滑块;31、u形框;32、导槽;33、导块;34、弹簧;35、挡板;36、气垫;37、固定板;38、齿
轮;39、圆盘;40、限位槽;41、限位块;42、托块;43、连杆。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
27.实施例1
28.参照图1-6,一种半导体晶圆探针测试工装,包括底板1,底板1顶部固定连接有多个支柱2,多个支柱2的顶部固定连接有框架3,框架3顶部两侧均开设有开口4,开口4内滑动连接有齿板5,齿板5内侧面固定连接有探针6,底板1顶部固定连接有调节板7,调节板7顶部开设有调节槽8,调节槽8内滑动连接有两个对称分布的调节块9,调节板7上方设置有载板12,调节块9和载板12之间转动连接有同一个第一支杆11,调节块9和对应的齿板5之间转动连接有同一个第二支杆13,调节槽8内转动连接有双向螺杆,双向螺杆和调节块9螺纹连接,调节板7一侧固定连接有调节电机10,调节电机10输出轴和双向螺杆之间固定连接,载板12上方设置有托板19,托板19和载板12之间设置有横移机构和纵移机构。
29.进一步的,横移机构包括两个第一耳块,第一耳块固定连接于载板12的前端,两个第一耳块之间转动连接有同一个第一螺杆14,第一螺杆14上螺纹连接有第一行块15,其中一个第一耳块的外侧固定连接有第一电机16,第一电机16输出轴和第一螺杆14之间固定连接,第一行块15顶部固定连接有第一架杆17,第一架杆17后端固定连接有槽板18。
30.进一步的,载板12前端开设有第一滑槽20,第一滑槽20内滑动连接有第一滑块21,第一滑块21和第一行块15之间固定连接。
31.进一步的,纵移机构包括两个第二耳块22,第二耳块22固定连接于载板12的一侧外壁,两个第二耳块22之间转动连接有同一个第二螺杆23,第二螺杆23上螺纹连接有第二行块24,第二行块24顶部固定连接有第二架杆25,第二架杆25内侧滑动连接有内杆26,槽板18顶部滑动连接有移动块27,移动块27和内杆26之间固定连接,其中一个第二耳块22的外端面固定连接有第二电机28,第二电机28输出轴和第二螺杆23之间固定连接。
32.进一步的,载板12靠近第二耳块22的一侧开设有第二滑槽29,第二滑槽29内滑动连接有第二滑块30,第二滑块30和第二行块24之间固定连接。
33.进一步的,托板19顶部固定连接有u形框31。
34.进一步的,托板19顶部开设有导槽32,导槽32内滑动连接有导块33,导块33后端和导槽32后端内壁之间固定连接有同一个弹簧34,导块33顶部固定连接有挡板35,挡板35位于u形框31两侧内壁之间。
35.进一步的,挡板35截面设置成l形,挡板35顶部内壁固定连接有气垫36,气垫36的后端面形成两个凸缘。
36.工作原理:使用时,将晶圆置放到托板19上,启动调节电机10,调节电机10输出轴带动双向螺杆转动,使得两个调节块9进行相互靠近的移动,继而通过两个第二支杆13将齿板5顺着开口4向下拉动,使得探针6靠近晶圆,同时,两个调节块9相互靠近时,通过两个第一支杆11将载板12以及托板19的整体进行提升,从而使得探针6和晶圆快速的靠近,在测试完毕后,启动调节电机10输出轴反向转动,即可使得晶圆和探头6相互远离,从而便于将晶圆取出,在进行测试时,通过启动第一电机16,第一电机16输出轴带动第一螺杆14转动,使
得第一行块15进行横向移动,继而同步带动第一架杆17、槽板18、托板19以及晶圆的整体进行横向移动,通过启动第二电机28,第二电机28输出轴带动第二螺杆23转动,使得第二行块24进行纵向移动,继而同步带动第二架杆25、内杆26、移动块27、托板19以及晶圆的整体进行纵向移动,从而使得晶圆进行移动,通过探针6对晶圆进行全面测试,进一步的,设置有u形框31,即可向前拉动挡板35,而后将晶圆置放于u形框31的中间位置,即可通过u形框31的两侧和后端内壁将晶圆定位,最后松开挡板35,在弹簧34的弹力作用下,使得挡板35复位,当晶圆被移动时,若晶圆在托板19上发生滑动,晶圆会碰触到气垫36上的下凸缘,使得气垫36受到挤压,气垫36的上凸缘鼓起,继而压在晶圆的顶部,从而有效防止晶圆滑动,影响检测结果。
37.实施例2
38.参照图1-7,一种半导体晶圆探针测试工装,包括底板1,底板1顶部固定连接有多个支柱2,多个支柱2的顶部固定连接有框架3,框架3顶部两侧均开设有开口4,开口4内滑动连接有齿板5,齿板5内侧面固定连接有探针6,底板1顶部固定连接有调节板7,调节板7顶部开设有调节槽8,调节槽8内滑动连接有两个对称分布的调节块9,调节板7上方设置有载板12,调节块9和载板12之间转动连接有同一个第一支杆11,调节块9和对应的齿板5之间转动连接有同一个第二支杆13,调节槽8内转动连接有双向螺杆,双向螺杆和调节块9螺纹连接,调节板7一侧固定连接有调节电机10,调节电机10输出轴和双向螺杆之间固定连接,载板12上方设置有托板19,托板19和载板12之间设置有横移机构和纵移机构。
39.进一步的,横移机构包括两个第一耳块,第一耳块固定连接于载板12的前端,两个第一耳块之间转动连接有同一个第一螺杆14,第一螺杆14上螺纹连接有第一行块15,其中一个第一耳块的外侧固定连接有第一电机16,第一电机16输出轴和第一螺杆14之间固定连接,第一行块15顶部固定连接有第一架杆17,第一架杆17后端固定连接有槽板18。
40.进一步的,载板12前端开设有第一滑槽20,第一滑槽20内滑动连接有第一滑块21,第一滑块21和第一行块15之间固定连接。
41.进一步的,纵移机构包括两个第二耳块22,第二耳块22固定连接于载板12的一侧外壁,两个第二耳块22之间转动连接有同一个第二螺杆23,第二螺杆23上螺纹连接有第二行块24,第二行块24顶部固定连接有第二架杆25,第二架杆25内侧滑动连接有内杆26,槽板18顶部滑动连接有移动块27,移动块27和内杆26之间固定连接,其中一个第二耳块22的外端面固定连接有第二电机28,第二电机28输出轴和第二螺杆23之间固定连接。
42.进一步的,载板12靠近第二耳块22的一侧开设有第二滑槽29,第二滑槽29内滑动连接有第二滑块30,第二滑块30和第二行块24之间固定连接。
43.进一步的,托板19顶部固定连接有u形框31。
44.进一步的,托板19顶部开设有导槽32,导槽32内滑动连接有导块33,导块33后端和导槽32后端内壁之间固定连接有同一个弹簧34,导块33顶部固定连接有挡板35,挡板35位于u形框31两侧内壁之间。
45.进一步的,挡板35截面设置成l形,挡板35顶部内壁固定连接有气垫36,气垫36的后端面形成两个凸缘。
46.进一步的,框架3底部两侧均固定连接有固定板37,固定板37后端转动连接有齿轮38,齿轮38后端固定连接有圆盘39,底板1顶部两侧均开设有限位槽40,限位槽40内滑动连
接有限位块41,限位块41顶部固定连接有托块42,托块42截面为直角梯形,圆盘39和托块42之间转动连接有同一个连杆43。
47.工作原理:使用时,将晶圆置放到托板19上,启动调节电机10,调节电机10输出轴带动双向螺杆转动,使得两个调节块9进行相互靠近的移动,继而通过两个第二支杆13将齿板5顺着开口4向下拉动,使得探针6靠近晶圆,同时,两个调节块9相互靠近时,通过两个第一支杆11将载板12以及托板19的整体进行提升,从而使得探针6和晶圆快速的靠近,在测试完毕后,启动调节电机10输出轴反向转动,即可使得晶圆和探头6相互远离,从而便于将晶圆取出,在进行测试时,通过启动第一电机16,第一电机16输出轴带动第一螺杆14转动,使得第一行块15进行横向移动,继而同步带动第一架杆17、槽板18、托板19以及晶圆的整体进行横向移动,通过启动第二电机28,第二电机28输出轴带动第二螺杆23转动,使得第二行块24进行纵向移动,继而同步带动第二架杆25、内杆26、移动块27、托板19以及晶圆的整体进行纵向移动,从而使得晶圆进行移动,通过探针6对晶圆进行全面测试,进一步的,设置有u形框31,即可向前拉动挡板35,而后将晶圆置放于u形框31的中间位置,即可通过u形框31的两侧和后端内壁将晶圆定位,最后松开挡板35,在弹簧34的弹力作用下,使得挡板35复位,当晶圆被移动时,若晶圆在托板19上发生滑动,晶圆会碰触到气垫36上的下凸缘,使得气垫36受到挤压,气垫36的上凸缘鼓起,继而压在晶圆的顶部,从而有效防止晶圆滑动,影响检测结果,进一步的,当齿板5向下移动时,啮合带动齿轮38转动,继而同步带动圆盘39转动,圆盘39转动时,对连杆43施加推力,继而连杆43推动托块42跟随限位块41一起,顺着限位槽40向内侧移动,继而通过托块42对载板12进行支撑,从而提高载板12的稳定性。
48.在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

技术特征:
1.一种半导体晶圆探针测试工装,包括底板(1),其特征在于,所述底板(1)顶部固定连接有多个支柱(2),多个支柱(2)的顶部固定连接有框架(3),框架(3)顶部两侧均开设有开口(4),开口(4)内滑动连接有齿板(5),齿板(5)内侧面固定连接有探针(6),底板(1)顶部固定连接有调节板(7),调节板(7)顶部开设有调节槽(8),调节槽(8)内滑动连接有两个对称分布的调节块(9),调节板(7)上方设置有载板(12),调节块(9)和载板(12)之间转动连接有同一个第一支杆(11),调节块(9)和对应的齿板(5)之间转动连接有同一个第二支杆(13),调节槽(8)内转动连接有双向螺杆,双向螺杆和调节块(9)螺纹连接,调节板(7)一侧固定连接有调节电机(10),调节电机(10)输出轴和双向螺杆之间固定连接,载板(12)上方设置有托板(19),托板(19)和载板(12)之间设置有横移机构和纵移机构。2.根据权利要求1所述的一种半导体晶圆探针测试工装,其特征在于,所述横移机构包括两个第一耳块,第一耳块固定连接于载板(12)的前端,两个第一耳块之间转动连接有同一个第一螺杆(14),第一螺杆(14)上螺纹连接有第一行块(15),其中一个第一耳块的外侧固定连接有第一电机(16),第一电机(16)输出轴和第一螺杆(14)之间固定连接,第一行块(15)顶部固定连接有第一架杆(17),第一架杆(17)后端固定连接有槽板(18)。3.根据权利要求2所述的一种半导体晶圆探针测试工装,其特征在于,所述载板(12)前端开设有第一滑槽(20),第一滑槽(20)内滑动连接有第一滑块(21),第一滑块(21)和第一行块(15)之间固定连接。4.根据权利要求2所述的一种半导体晶圆探针测试工装,其特征在于,所述纵移机构包括两个第二耳块(22),第二耳块(22)固定连接于载板(12)的一侧外壁,两个第二耳块(22)之间转动连接有同一个第二螺杆(23),第二螺杆(23)上螺纹连接有第二行块(24),第二行块(24)顶部固定连接有第二架杆(25),第二架杆(25)内侧滑动连接有内杆(26),槽板(18)顶部滑动连接有移动块(27),移动块(27)和内杆(26)之间固定连接,其中一个第二耳块(22)的外端面固定连接有第二电机(28),第二电机(28)输出轴和第二螺杆(23)之间固定连接。5.根据权利要求4所述的一种半导体晶圆探针测试工装,其特征在于,所述载板(12)靠近第二耳块(22)的一侧开设有第二滑槽(29),第二滑槽(29)内滑动连接有第二滑块(30),第二滑块(30)和第二行块(24)之间固定连接。6.根据权利要求1所述的一种半导体晶圆探针测试工装,其特征在于,所述托板(19)顶部固定连接有u形框(31)。7.根据权利要求6所述的一种半导体晶圆探针测试工装,其特征在于,所述托板(19)顶部开设有导槽(32),导槽(32)内滑动连接有导块(33),导块(33)后端和导槽(32)后端内壁之间固定连接有同一个弹簧(34),导块(33)顶部固定连接有挡板(35),挡板(35)位于u形框(31)两侧内壁之间。8.根据权利要求7所述的一种半导体晶圆探针测试工装,其特征在于,所述挡板(35)截面设置成l形,挡板(35)顶部内壁固定连接有气垫(36),气垫(36)的后端面形成两个凸缘。9.根据权利要求1所述的一种半导体晶圆探针测试工装,其特征在于,所述框架(3)底部两侧均固定连接有固定板(37),固定板(37)后端转动连接有齿轮(38),齿轮(38)后端固定连接有圆盘(39),底板(1)顶部两侧均开设有限位槽(40),限位槽(40)内滑动连接有限位块(41),限位块(41)顶部固定连接有托块(42),托块(42)截面为直角梯形,圆盘(39)和托块
(42)之间转动连接有同一个连杆(43)。

技术总结
本发明属于半导体晶圆测试技术领域,尤其是一种半导体晶圆探针测试工装,包括底板,所述底板顶部固定连接有多个支柱,多个支柱的顶部固定连接有框架,框架顶部两侧均开设有开口,开口内滑动连接有齿板,齿板内侧面固定连接有探针,底板顶部固定连接有调节板,调节板顶部开设有调节槽,调节槽内滑动连接有两个调节块,调节板上方设置有载板,调节块和对应的齿板之间转动连接有第二支杆,调节槽内转动连接有双向螺杆,双向螺杆和调节块螺纹连接,调节板一侧固定连接有调节电机。本发明中,通过两个第一支杆将载板以及托板的整体进行提升,从而使得探针和晶圆快速的靠近,测试结束后,使得晶圆和探头相互远离,从而方便操作。从而方便操作。从而方便操作。


技术研发人员:ꢀ(51)Int.Cl.G01R31/26
受保护的技术使用者:阮永红
技术研发日:2022.07.11
技术公布日:2022/11/1
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