专利名称：探针研磨装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种探针研磨装置。
背景技术：
随着我国集成电路产业链迅猛发展，作为该产业链中的重要一环一芯片测试设备 在市场的份额不断扩大，芯片测试探针卡的需求量也快速增加。探针卡作为集成电路工艺 领域重要器件，被用在集成电路尚未封装之前，对半导体晶圆上电阻、电容、晶体管等器件 的电性参数进行测量。探针卡一般包括与晶片上的电极接触的探针和向该探针发送检测信 号的电路板，在探针与电极接触的状态下通过电路板向探针发送电信号进而检测晶圆上的 集成电路。通过探针卡检测出不合格的产品之后再对合格产品进行后续的封装工艺，避免 了对不良产品的继续加工而造成的浪费。探针研磨装置用于在制作探针卡的过程中研磨探针的针尖。中国专利号为 200820135794. 2的实用新型专利公开了一种探针研磨装置，其通过扳动杆来升降固定于载 台上的探针座，在水平方向用砂纸对探针的针尖进行研磨。现有技术中，对探针的针尖进行研磨时，针尖长度无法直接观察，需要下机测量， 如果针尖的长度未达到所需规格，则要再装上探针继续进行研磨。如此反复拆装和测量会 导致研磨时间长；并且，由于无法直接观察针尖长度，使得研磨过程中针尖的长度难以控 制，容易将针尖研磨过短，由此使得探针的损耗大，产品合格率低，进而导致生产成本居高 不下。另外，现有技术通常采用手动研磨，且砂盘呈水平放置，探针的针尖与砂盘上下接 触，一方面，手动磨盘转速慢，生产效率低；另一方面，由于砂盘呈水平放置，磨盘的调平耗 时长。
实用新型内容本实用新型解决的问题是探针生产过程中磨针效率低、损耗大，产品合格率低，成 本高。为解决上述问题，本实用新型提供一种探针研磨装置，包括固定机构和研磨机构， 尤其是还包括监测机构。其中，所述固定机构用于固定探针；所述研磨机构，配置为可相对 于所述固定机构运动，用于对所述固定机构固定的探针的针尖进行研磨；所述监测机构具 有监测区域，所述固定机构固定的探针的针尖位于所述监测区域内。可选的，所述探针研磨装置，还包括第一控制机构，与所述研磨结构连接，用于控 制所述研磨机构沿第一方向运动，以研磨所述探针的针尖。可选的，所述探针研磨装置，还包括第二控制机构，与所述研磨装置相连接，用于 控制所述研磨装置沿第二方向运动，所述第二方向垂直于所述第一方向。可选的，所述第一方向为水平方向。可选的，所述监测机构为带刻度的高倍显微镜。[0012]可选的，所述固定机构包括嵌入部和/或夹紧部，所述嵌入部用于嵌入所述探针， 所述夹紧部用于夹固所述探针。可选的，所述探针研磨装置，还包括滑动机构，所述固定机构在所述滑动机构上滑 行。可选的，所述研磨机构包括竖直设置的砂盘，用于研磨所述探针的针尖。可选的，所述研磨机构还包括电机，与所述砂盘连接，用于驱动所述砂盘转动。可选的，所述探针研磨装置，还包括动力机构，与所述研磨机构相连，用于驱动所 述研磨机构研磨所述探针的针尖。与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点本实用新型的探针研磨装置配置有监测机构，可以在探针针尖的研磨过程中对探 针针尖的研磨长度直接进行监测，不需再下机测量探针的针尖长度是否达到所需的规格， 省去了反复拆装和测量的步骤，缩短了研磨时间，提高了磨针效率，并且通过监测机构对研 磨过程中针尖的长度进行实时的监控，减小了磨针过程中的的损耗，提高了产品的合格率， 降低了生产成本。第一控制机构与研磨机构连接，使得研磨机构沿第一方向运动，具体来说，在研磨 时，第一控制机构可以控制研磨机构朝向所述固定机构运动，以逐渐靠近所述探针针尖，并 将其研磨至预定规格；在研磨结束后，第一控制机构可以控制研磨机构远离所述固定机构， 以方便地从固定机构上拆卸所述探针。第二控制机构与研磨机构连接，控制研磨机构在与第一方向垂直的第二方向运 动，使得探针的针尖与研磨机构的位置配合更加灵活。固定机构可以在滑行机构上滑动，使得探针针尖与研磨机构的位置配合更加灵 活，并且也更利于探针的拆装。研磨机构包括竖直设置的砂盘，因此在研磨时无需对砂盘进行调平；并且，第二控 制机构可以控制研磨机构的砂盘在第二方向运动，使得探针的针尖与砂盘的不同部位相接 触，因而可以充分地利用砂盘。研磨机构由动力机构驱动或者研磨机构的砂盘通过电机驱动，相对于现有的手动 研磨，其研磨速度快，提高了磨针的效率。
图1是本实用新型探针研磨装置的一个实施例示意图；图2是本实用新型探针研磨装置另一实施例示意图；图3是图1所示监测区域的放大示意图。
具体实施方式
发明人发现，现有技术对探针的针尖进行研磨时，研磨过程中探针针尖的长度无 法直接观察，需要不时地下机测量探针针尖的长度是否达到规定的长度，如果针尖的长度 未达到所需规格，则需重新将探针固定继续进行研磨。而且砂盘呈水平放置，在探针针尖研 磨前还必须对其进行调平，反复拆装和测量以及对砂盘的调平都会导致研磨时间过长、同 时由于采用手动研磨，磨盘转速慢，导致整个生产过程生产效率低；由于无法直接观察研磨
4过程中针尖的长度，使得研磨过程中针尖的长度难以控制，容易将针尖研磨过短，由此使得 探针的损耗大，产品合格率低，进而导致了生产成本居高不下。本实用新型的探针研磨装置配置有监测机构，可以在探针针尖的研磨过程中对探 针针尖的研磨长度直接进行监测，不需再下机测量探针的针尖长度是否达到所需的规格， 省去了反复拆装和测量的步骤，缩短了研磨时间，提高了磨针效率，并且通过监测机构对研 磨过程中针尖的长度进行实时的监控，减小了磨针过程中的的损耗，提高了产品的合格率， 降低了生产成本。本实用新型实施方式的探针研磨装置包括固定机构，用于固定探针；研磨机构，配置为可相对于所述固定机构运动，用于对所述固定机构固定的探针 的针尖进行研磨；监测机构，具有监测区域，所述固定机构固定的探针的针尖位于所述监测区域内。
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
做详细的说明。图1给出了本实用新型一实施例的探针研磨装置示意图。如图1所示，探针研磨 装置包括固定机构100、研磨机构200、监测机构(图中未示)、第一控制机构301、第二控制 机构302、滑行机构303和动力机构304。固定机构100用于固定探针，本实施例中，固定机构包括，基板101、嵌入部102和 夹紧部103。所述嵌入部102位于基板101靠近研磨机构200的一侧，所述嵌入部102上形 成有探针形状的凹槽，在实际研磨过程中，将探针1嵌入凹槽内，由此使探针固定在所述凹 槽内，接着再通过夹紧部103将探针进一步夹紧，固定。嵌入部102和夹紧部103可以固定 在基板101上，也可以从基板101拆下，以便于安装和拆卸探针。在其他实施例中，固定机构100也可以只包括基板101和嵌入部102，通过嵌入部 102将探针固定在基板101上，或者固定机构101仅包括夹紧部103，通过夹紧部103对探 针进行固定。本实施例中通过嵌入部102和夹紧部103的双重配合，可以很好的对探针进 行固定，防止了在实际研磨过程中由于探针松动而导致研磨工艺失败。研磨机构200，配置为可相对于固定机构100运动，用于对所述固定机构100固定 的探针的针尖进行研磨。本实施例中，研磨机构包括移动载台201、设置于移动载台201上 的电机202，以及由电机202驱动的竖直设置的砂盘203。砂盘203通过移动载台201与第 一控制机构301、第二控制机构302相连，砂盘203为附有砂纸的转盘。所述电机202由外 部电源供电，用于驱动砂盘203旋转以研磨探针的针尖。本实施例中通过旋转的砂盘203对探针进行研磨，在其他实施例也可以可旋转的 砂石对探针进行研磨。本实施例中，砂盘呈竖直设置，因此无需在研磨前对砂盘进行水平方向的调平；同 时，由于采用电机驱动砂盘缩短了探针的研磨时间，提高了生产效率。监测机构具有监测区域300，本实施例中监测机构为带刻度的高倍显微镜，可以精 确地观测探针的针尖长度。如图3所示，探针由针尖2和针体3组成，本实施例中探针的针 尖2位于带刻度4的高倍显微镜的监测区域300内，以确保在研磨过程中可以通过带刻度 的高倍显微镜对针尖2的长度进行实时的监控，而无需下机测量针尖的长度，省去了反复 拆装探针和测量探针针尖长度的过程，缩短了探针的研磨时间，由于采用带刻度的高倍显
5微镜对整个研磨过程进行监控，使得研磨过程中针尖的长度可控，不会出现针尖研磨过程 中过短导致探针的损耗大。提高了探针的合格率，降低了探针的生产成本。继续参考图1，第一控制机构301与研磨机构200连接，用于控制研磨机构200沿 第一方向运动，以研磨探针的针尖。本实施例中，第一控制机构301可以为带有刻度的螺 杆，第一控制机构301控制研磨机构200沿X方向正向或反向行进，具体来说，第一控制机 构301控制砂盘203在X方向逐渐地与探针的针尖接触，一方面有利于所述监测机构更加 直观的对探针针尖的研磨长度进行实时的监控，另一方面由于砂盘203呈竖直放置，省去 了调整砂盘的步骤，缩短了探针针尖的研磨时间，提高了生产效率。对探针研磨结束后，第 一控制机构301控制砂盘203在X方向远离固定机构100，以方便将探针进行拆卸。在其他实施例中，也可以不包括第一控制机构301，如图2所示。可通过其他方式 来控制移动载台201沿X方向行进，如手动控制移动载台201沿X方向行进。第二控制机构302与研磨机构200相连接，用于控制研磨机构200沿第二方向运 动，所述第二方向垂直于所述第一方向。本实施例中，第二控制机构302可以为带有刻度的 螺旋杆，具体来说，第二控制机构302控制移动载台201沿Y方向行进，使探针的针尖可以 在Y方向上与砂盘203的不同部位相接触，以在Y方向上充分地利用砂盘。在另一实施例中，所述第二方向也可以为Z方向(如图1所示)，使探针的针尖可 以在Z方向上与砂盘203的不同部位相接触，以在Z方向上充分地利用砂盘。在又一实施 例中也可以不包括第二控制机构，如可以通过手动的方式直接控制移动载台201在Y方向 或Z方向移动(如图2所示)。滑行机构303可以为滑杆，固定机构100在滑行机构303上滑行。本实施例中由 于固定机构100可以在滑行机构303上滑行，以远离研磨机构200，从而使得探针的装卸方 便。并且，通过滑行机构303也可以使得探针针尖所处的位置与砂盘位置的配合灵活，或者 说，可以改变探针针尖与砂盘的接触位置，充分地利用砂盘，因此，也可以不需要控制研磨 机构200沿Y方向运动的第二控制机构。在其他实施例中，也可以不包括滑行机构303，直接将固定机构相对于研磨机构设 置，以研磨探针(如图2所示)。动力机构304与研磨机构200相连，用于驱动研磨机构200研磨探针的针尖。本 实施例中，动力机构304为电源装置，所述电源装置与研磨机构200中的电机202相连，驱 动砂盘203转动研磨探针的针尖。在其他实施例中，所述动力机构304也可以包括电源装 置和电机，或者说，上述研磨机构200的电机是设置在动力机构304中，通过电源装置和电 机来驱动研磨机构200中的砂盘203来对探针的针尖进行研磨。本实施例中通过动力机构304来驱动研磨机构200中的砂盘203对探针进行研 磨，缩短了探针研磨的时间，提高了探针研磨的效率。所述固定机构100、研磨机构200、监测机构(图中未示)、第一控制机构301、第二 控制机构302、滑行机构303和动力机构304均可以设置在基台10上。为了能够更好地理解本实用新型的探针研磨装置，现结合图1对探针研磨的工作 过程描述如下将固定机构100滑行至第一位置(如图中虚线所示位置)，将探针1嵌于嵌入部 102之中，并用夹紧部103夹紧，将带有夹紧部的嵌入部固定在固定机构100上，通过滑行机构303将固定机构100沿滑行机构303滑行至第二位置(即研磨区域)，使探针1的针尖位 于带有刻度的高倍显微镜的监测区域300内(通常，高倍显微镜的镜头设置于研磨机构200 和固定机构100的正上方)，接通动力机构304中的电源，驱动研磨机构200中的电机202 带动砂盘203旋转，旋转第一控制机构301的螺旋杆，使得设置在研磨机构200中的竖直砂 盘203沿水平方向逐渐靠近探针的针尖，此时，还可以将固定机构100在滑行机构303上继 续缓慢滑行来使得探针尖的位置与砂盘203的位置配合或者通过微调第二控制机构302来 使得探针尖的位置与砂盘203的位置配合。当砂盘203的位置与探针尖的位置配合好后，将 带有刻度的高倍显微镜聚焦于探针的针尖，继续微调第一控制机构301，使得砂盘203与探 针的针尖接触得以研磨，同时，通过带刻度的高倍显微镜对探针尖的长度进行实时的监控， 待探针尖研磨至设定长度后，反向旋调第一控制机构301，使得砂盘203沿水平方向渐渐远 离探针尖。切断动力机构304中的电源，将固定机构100沿滑行机构303滑行，退出研磨区 域，打开夹紧部103，将探针从嵌入部102中取出，至此，探针尖的研磨完毕。当研磨完若干根探针后，可以先调整第二控制机构302，以对砂盘203进行Y方向 的微调，使得在后续探针的研磨过程中，探针的针尖可以和砂盘的不同位置接触，充分利用 砂纸。然后再继续上述过程，对探针进行研磨。本实用新型的探针研磨装置配置有监测机构，可以在探针针尖的研磨过程中对探 针针尖的研磨长度直接进行监测，不需再下机测量探针的针尖长度是否达到所需的规格， 省去了反复拆装和测量的步骤，缩短了研磨时间，提高了磨针效率，并且通过监测机构对研 磨过程中针尖的长度进行实时的监控，减小了磨针过程中的的损耗，提高了产品的合格率， 降低了生产成本。本实用新型虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任 何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技 术内容对本实用新型技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本实用新型技术 方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及 修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。
权利要求一种探针研磨装置，包括固定机构和研磨机构，其中，所述固定机构用于固定探针；所述研磨机构，配置为可相对于所述固定机构运动，用于对所述固定机构固定的探针的针尖进行研磨；其特征在于，还包括监测机构，所述监测机构具有监测区域，所述固定机构固定的探针的针尖位于所述监测区域内。
2.如权利要求1所述的探针研磨装置，其特征在于，还包括第一控制机构，与所述研磨 机构连接，用于控制所述研磨机构沿第一方向运动，以研磨所述探针的针尖。
3.如权利要求2所述的探针研磨装置，其特征在于，还包括第二控制机构，与所述研磨 机构相连接，用于控制所述研磨装置沿第二方向运动，所述第二方向垂直于所述第一方向。
4.如权利要求2所述的探针研磨装置，其特征在于，所述第一方向为水平方向。
5.如权利要求1所述的探针研磨装置，其特征在于，所述监测机构为带刻度的高倍显 微镜，用于监测所述探针的针尖长度。
6.如权利要求1所述的探针研磨装置，其特征在于，所述固定机构包括嵌入部和/或夹 紧部，其中，所述嵌入部用于嵌入所述探针，所述夹紧部用于夹固所述探针。
7.如权利要求1所述的探针研磨装置，其特征在于，还包括滑动机构，所述固定机构在 所述滑动机构上滑行。
8.如权利要求1所述的探针研磨装置，其特征在于，所述研磨机构包括竖直设置的砂 盘，用于研磨所述探针的针尖。
9.如权利要求8所述的探针研磨装置，其特征在于，所述研磨机构还包括电机，与所述 砂盘连接，用于驱动所述砂盘转动。
10.如权利要求1所述的探针研磨装置，其特征在于，还包括动力机构，与所述研磨机 构相连，用于驱动所述研磨机构研磨所述探针的针尖。
专利摘要一种探针研磨装置，包括固定机构、研磨机构和监测机构，其中，所述固定机构用于固定探针；所述研磨机构，配置为可相对于所述固定机构运动，用于对所述固定机构固定的探针的针尖进行研磨；所述监测机构具有监测区域，所述固定机构固定的探针的针尖位于所述监测区域内。本实用新型的探针研磨装置配置有监测机构，可以在探针针尖的研磨过程中对探针针尖的研磨长度直接进行监测，不需再下机测量探针的针尖长度是否达到所需的规格，省去了反复拆装和测量的步骤，缩短了研磨时间，提高了磨针效率，并且通过监测机构对研磨过程中针尖的长度进行实时的监控，减小了磨针过程中的的损耗，提高了产品的合格率，降低了生产成本。
文档编号B24B19/16GK201728570SQ20102020307
公开日2011年2月2日 申请日期2010年5月19日 优先权日2010年5月19日
发明者张宛平, 王懿, 王聿 申请人:上海依然半导体测试有限公司