专利名称：探针高度测量系统及其方法
技术领域：
本发明涉及一种探针高度测量方法，尤指一种一次量测多数探 针高度的探针高度测量方法。
背景技术：
探针治具是印刷电路板(Printed Circuit Board, PCB )、集成电 3各(Integrated Circuit, IC )或连4妾器(Connector)于制4乍完成后， 在进行封装或是出货于下游前，用来4企测其电^各正常与否。目前电 子装置结构日渐复杂的趋势下，单一电子装置可能具有大量的电子 接点位置，而相对应的探针治具，无论于探针数量上或是排列的复 杂度，亦与日俱增。而探针治具的良率往往决定检测结果的精确度， 只要有一个^笨针的位置出现些孩i的偏差，即可能i吴判一系列待测对 象的检测结果，可能造成庞大的成本损失，或者因进行事后补救而 造成大量时间的浪费。因此，能够精确定位探针治具上探针，除了 可以判断该探针治具是否足以作为待测物检测，亦可免除因误判所 造成资源上的浪费，有利于保持制造过程的顺畅。
探针治具上的探针尖端并非皆为同一平面，因为因应待测对象 的相对立体结构，因此对于探针高度的判读一直以来都是一件相当 困难而且具有相当误差性的问题。一^殳而言是通过另 一具有定位功 能的探针，如美国专利第7250782号所示，通过点对点的方式，对 待测位置进行定位。然而一般探针治具上所设有的探针数量相当庞 大，通过点对点的测量过程将耗费相当长的时间，延长整体出货时间，并不经济。另一已知才支术，如中国台湾专利第1283449号所示， 通过在待测对象侧面进行影像摄影的方式搭配影像处理系统，来决 定端子的高度。此一方式亦不适合使用于探针治具上各探针的高度 测量，探针治具上的探针排列紧密，若以侧面方式进行拍摄仅能得 到周围的数据，对于中心位置的探针仍无法进行高度上的测量。
发明内容
本发明的主要目的，在于可以精确决定出探针治具上所有探针 的位置，并且减少定位所需要的时间。为实现上述目的，本发明提 供一种探针高度测量方法，用以测量探针治具上探针的高度，包括 步骤有接触探针的手段驱动可供导电的测量单元与该纟罙针接触； 取得接触位置信息的手段传送该测量单元与该纟果针所接触的位置 信息至信号处理单元；侦测所接触探针的手段该测量单元产生侦 测信号于所接触的该探针；决定探针高度的手段该探针传递该侦 测信号于该信号处理单元，对应该位置信息以决定至少一4立于该4妾 触位置探针的高度。由于该探针治具具有至少一组不同高度的才笨 针，且该探针可受压力产生上下弹性位移，该决定探针高度的手段 完成后回复至该接触探针的手段，直到该探针治具上所有^l笨针皆已 决定其高度。
除此之外，本发明还^是供一种适用于上述方法的系统，是一种 探针高度测量系统，包括有测量单元，以及连结于该测量单元的信 号处理单元；该测量单元可供导电且具有趋向该纟笨针治具位移的测 量行程，该信号处理单元，亦电连结于该探针治具上各探针，而取 得该测量单元于该测量行程上的位置信息；其中，于该测量行程中 具有至少一与该探针接触的接触位置，该测量单元于该接触位置产 生侦测信号传递至至少一探针，并将该侦测信号传送至该信号处理 单元，对应该位置信息以决定至少一位于该4妄触位置纟笨针的高度。
6通过该测量单元大范围与探针的接触，使得本发明得以大量判 断所接触纟笨针的位置，有別于已知必须进行点对点方式的测量，本 发明仅需通过数次测量单元的位移即可获得待测探针治具上所有 探针的高度，可以有效节省探针高度测量的时间，相对而言促进整 体制造上的效率。
图1是本发明探针高度测量系统优选实施例的外观立体示意图。
图2是本发明探针高度测量方法优选实施例的步骤流程示意图。
图3-1至图3-4是本发明优选实施例之一系列作动流程示意图。
具体实施例方式
有关本发明的详细说明及技术内容，现配合示意图i兌明如下
请参阅图l所示，是本发明一优选实施例的外观立体示意图， 如图所示本发明具有一种探针高度测量系统，用以测量一探针治 具10上探针11的高度，该探针高度测量系统主要包括有一测量单 元20以及一^f言号处理单元30，该测量单元20与该4言号处理单元 30彼此形成电连结。该探针治具IO固定于一固定平台12上，该测 量单元20可供导电且具有一驱动装置21以驱动该测量单元20趋 向于该固定平台12上的揮:针治具10,使该测量单元20具有一测量 行程P，以及包含一具有导电能力的导接部22;该信号处理单元30 除了连结于该测量单元20而取得该测量单元20于该测量行程P上 的位置信息外，亦连结于该探针治具10上各探针11; 一般而言， 才果针治具10具有至少一组不同高度的探针11，且该4笨针11可受压力产生一上下弹性位移。为了使该探针治具io上所有^:针ii皆能 与该测量单元20接触，进行该测量行程p的过禾呈中具有至少一与
该探针11接触的接触位置，该测量单元20于该接触位置产生一侦
测信号传递至至少一该探针11，并将该侦测信号传送至该信号处理 单元30,对应该位置信息以决定至少一位于该4妄触位置揮:针ii的
高度。该信号处理单元30连结至一显示装置40,用以显示该信号 处理单元30根据该位置信息以及该侦测信号决定出该探针11的高
度信息。
为能使本发明得以快速侦测所有探针11的高度，该测量单元
20的导接部22是用以直接与该探针11进行接触，且该导接部22 的面积至少大于该纟笨针11所i殳置的范围，如此当进4亍测量行程P 时可以一次涵盖全部探针11的范围，减少进行测量行程P的次数， 而该导4妄部22是一铜制金属或其它可供导电的材料。该测量单元 20于该4姿触位置产生的侦测信号除了可自行产生以外，亦可4妄收来 自该〗言号处理单元30至少通过一纟罙4十11于4妄触4立置所4专递至该测 量单元20的侦测信号，具有该侦测信号的测量单元20，再通过导 接部22将侦测信号传送至所接触的纟笨针11，因此唯有与该导接部 22 4妄触的探针11才可将侦测信号回送至该信号处理单元30，以辨 别出与该测量单元20的导接部22同一高度位置的探针ll,甚者， 为确保所有的探针11都能接收到该侦测信号，避免该探针11因工 作时附着于上的污物或其它造成电阻增加而影响其正常导电功能 的因素，该侦测信号的电压至少大于该纟笨针11工作时的电压。
此外，本发明亦具有一搭配上述系统的探针高度测量方法，请 参阅图2所示，包括基本步骤有
接触探针的手段驱动一可供导电的测量单元20与该探针11 接触(步骤1 );a)取得接触位置信息的手段传送该测量单元20与该探针11 所接触的位置信息至一信号处理单元30 (步骤2);
b )侦测所接触探针的手段该测量单元20产生一侦测信号于 所接触的该纟笨针ll (步骤3);
c) 决定探针高度的手段该探针ll传递该侦测信号于该信号 处理单元30,对应该位置信息以决定至少一位于该，接触4立置揮:4f 11的高度(步骤4);
d) 显示探针高度的手段将探针11的高度信息显示于一显示 装置40上，以供^f吏用者读取或进行后续信息处理(步骤5);
e) 回复至该*接触#罙针的手革殳驱动该测量单元20持续位移， 以达到该其它"l妄触位置(步骤6)。
于本发明一优选实施例中，请参阅图2搭配图3-1至图3-2所 示，该测量单元20通过该驱动装置21的驱动力道，使该测量单元 20趋向该探针治具10,并通过该导接部22与至少一4笨针11接触， 以完成接触探针的手段(步骤1)。甚者，该测量单元20的测量范 围至少大于该纟笨针11所i殳置的范围，当该测量单元20完成一测量 行程P后，该探针治具10上所有的探针11皆可完成高度的测量。 由于该测量单元20与一信号处理单元30电连结，该测量单元20 得以将其于测量行程P上的位置信息L1传送给该信号处理单元30 ， 当该测量单元20与该探针11相接触时所产生位置信息Ll，亦可表 示与该测量单元20接触探针11的高度位置信息，而完成取得接触 位置信息的手段(步骤2)。而一般探针治具10上，为因应待测组 件端子的几何位置不同，具有至少一组不同高度的探针ll,且为能 保持一定的测量弹性，该探针11可受压力产生一上下弹性位移。 侦测所接触探针的手段(步骤3)是指当该测量单元20位于测量行程P上的第一个接触位置时，可能仅有部分的探针11与该导接
部22接触，该测量单元20通过该导4妄部22只t于所4秦触的揮:4十11 传递一侦测4言号Sl,因此，，唯有与该测量单元20 ^妄触的^笨4十11才 具有该侦测4言号Sl。该侦测4言号Sl除了可直4妄由该测量单元20 自4亍产生以外，亦由该4言号处理单元30至少通过一纟笨4十11于4妾触 位置将该侦测信号Sl传递至该测量单元20。在探4十11进4于工作时， 可能因为污物或氧化等造成阻抗增加，影响导电，为确保所有的探 针11皆能接收到该侦测信号，该侦测信号的电压至少大于该探针 11工作时的电压。
而该:探针11将侦测信号Sl传递至该信号处理单元30,该信号 处理单元30将所接收到表示与该测量单元20接触探针11的侦测 信号Sl，对应表示该测量单元20高度位置的位置信息Ll以决定 至少一位于该接触位置探针11的高度信息Zl，如此以完成决定探 针高度的手,殳(步骤4)。最后，该信号处理单元30所决定该揮:针 11的高度信息Zl是通过一显示探针高度的手段(步骤5 )，将探针 11的高度信息Z1显示于一显示装置40上，以供使用者读取或进行 后续信息处理。
探针治具10上探针11的高度不一，为能侦测该探针治具10 上所有探针11的高度，虽然完成上述第一接触位置上探针11高度 的测量，仍有其它待测的探针ll。由于该探针11可受压力伸缩， 因此，本发明方法还于该决定探针高度的手段(步骤4)完成后包 含一回复至该接触探针的手段(步骤6),并参阅图3-3以及图3-4 所示，于该测量单元20持续进行该测量行程P压迫该已接触的探 针11继续位移，以达到该其它接触位置并对于接触的探针11进行 高度测量，并将于不同接触位置所测量到位置信息L2、 L3与侦测 信号S2、 S3整合为探针11高度信息Z2、 Z3显示于该显示装置40 上，直到该探针治具10上所有探针11皆已决定其高度。综上所述，相较于传统侦测探针高度的方法，可能耗费大量的 时间或者无法全面进行侦测的问题，本发明 一方面仅需令该测量单
元20根据整体探针11高度群组的差异，进行数次的测量行程P即 可将一探针治具10上全部的探针11完成高度的测量，另一方面， 该测量单元20的测量范围至少大于该:探针11 i殳置范围，因此无i仑 该探针11所设置的位置于周围或是中央，皆可^皮该测量单元20所 侦测，达到全面性测量高度的效果。因此本发明极具进步性及符合 申请发明专利的要件。
以上已将本发明做一详细说明，惟以上所述者，仅为本发明的 一优选实施例而已，当不能限定本发明实施的范围。即凡依本发明 申请范围所作的均等变化与修饰等，皆应仍属本发明的专利涵盖范 围内。
权利要求
1. 一种探针高度测量方法，用以测量探针治具(10)上探针(11)的高度，其特征在于，包括步骤有接触探针的手段驱动可供导电的测量单元(20)与所述探针(11)接触；取得接触位置信息的手段传送所述测量单元(20)与所述探针(11)所接触的位置信息(L1、L2、L3)至信号处理单元(30)；侦测所接触探针的手段所述测量单元(20)产生侦测信号(S1、S2、S3)于所接触的所述探针(11)；决定探针高度的手段所述探针(11)传递所述侦测信号(S1、S2、S3)于所述信号处理单元(30)，对应所述位置信息(L1、L2、L3)以决定至少一位于所述接触位置探针(11)的高度。
2. 根据权利要求1所述的探针高度测量方法，其特征在于，所述 侦测信号(Sl、 S2、 S3)由所述信号处理单元(30)至少通 过一探针(11 )传递至所述测量单元(20)。
3. 根据权利要求1所述的探针高度测量方法，其特征在于，所述 探针治具(10)具有至少一组不同高度的探针(11 )。
4. 根据权利要求1或3所述的探针高度测量方法，其特征在于， 所述探针(11)可受压力产生上下弹性位移。
5. 根据权利要求4所述的探针高度测量方法，其特征在于，还于 所述决定探针高度的手段完成后包含回复至所述接触探针的手段，直到所述探针治具(10)上所有探针(11 )都已决定其向度。
6. 根据权利要求1所述的探针高度测量方法，其特征在于，所述 测量单元(20)的测量范围至少大于所述探针(11 )所设置的 范围。
7. 根据权利要求1所述的探针高度测量方法，其特征在于，还具 有显示所述探针(11)高度的手段。
8. 根据权利要求1所述的探针高度测量方法，其特征在于，所述 侦测信号(Sl、 S2、 S3)的电压至少大于所述^1针(11)工 作时的电压。
9. 一种探针高度测量系统，用以测量探针治具(10 )上探针(11) 的高度，其特征在于，包括有测量单元(20 )，可供导电且具有趋向所述探针治具(10 ) 位移的测量行程(P);信号处理单元(30),分别电连结于所述测量单元(20) 与所述探针治具(10)上各探针(11)，而取得所迷测量单元 (20)于所述测量行程(P)上的位置信息(Ll、 L2、 L3);其中，于所述测量行程(P)中具有至少一与所述4笨针(11 ) 接触的接触位置，所述测量单元(20)于所述接触位置产生侦 测信号(Sl、 S2、 S3)传递至至少一所述^t笨针(11),并将所 述侦测信号(Sl、 S2、 S3)传送至所述信号处理单元(30)， 对应所述位置信息(Ll、 L2、 L3)以决定至少一位于所述才妄 触位置探针(11 )的高度。
10. 根据权利要求9所述的探针高度测量系统，其特征在于，所述 探针治具(10)具有至少一组不同高度的探针(11 )。
11. 根据权利要求9所述的探针高度测量系统，其特征在于，所述探针(11)可受压力产生上下弹性位移。
12. 根据权利要求9所述的探针高度测量系统，其特征在于，所述 测量单元(20)包含具有导电能力的导接部(22)。
13. 根据权利要求12所述的探针高度测量系统，其特征在于，所 述导接部(22)是铜制金属。
14. 根据权利要求12所述的探针高度测量系统，其特征在于，所 述导接部(22 )的面积至少大于所述探针(11 )所设置的范围。
15. 根据权利要求9所述的探针高度测量系统，其特征在于，所述 测量单元(20 )具有驱动所述测量单元(20 )产生所述测量4亍 程(P)的驱动装置(21 )。
16. 根据权利要求9所述的探针高度测量系统，其特征在于，所述 信号处理单元(30)至少通过一探针(11 )于接触位置将侦测 信号(Sl、 S2、 S3)传递至所述测量单元(20)。
17. 根据权利要求9所述的探针高度测量系统，其特征在于，所述 信号处理单元(30 )连结至显示所述探针(11 )高度的显示装 置(40 )。
18. 根据权利要求9所述的探针高度测量系统，其特征在于，所述 侦测信号(Sl、 S2、 S3)的电压至少大于所述^1针(11)工 4乍时的电压。
全文摘要
本发明涉及一种探针高度测量系统，用以测量一探针治具上探针的高度，该探针高度测量系统包括有一测量单元以及一电连结于该测量单元的信号处理单元；该测量单元可供导电且具有一趋向该探针治具位移的测量行程，该信号处理单元亦电连结于该探针治具上各探针，而取得该测量单元于该测量行程上的位置信息；其中，于该测量行程中具有至少一与该探针接触的接触位置，该测量单元于该接触位置产生一侦测信号传递至至少一该探针，并将该侦测信号传送至该信号处理单元，对应该位置信息以决定至少一位于该接触位置探针的高度。通过本发明可以快速定位一探针治具上所有探针的高度。
文档编号G01B7/02GK101476861SQ20081000032
公开日2009年7月8日 申请日期2008年1月4日 优先权日2008年1月4日
发明者李宏德, 杨家森, 陈天青 申请人:尚富煜科技股份有限公司