本发明涉及一种探针卡检测方法及系统，尤其是指一种可以自动化全区检测出探针卡的探针点不良、磨损、氧化、融断、缺针及偏移针的方法及系统。
背景技术：
传统上，探针卡检测装置，利用一治具将探针卡定位在一平台上，此平台上具有一模拟晶圆各个针点垫的位置标示，并以一显微镜来观测探针卡的针点位置是否符合各个针点垫的位置，并由一计算机装置的显示器所显示出来，若观测到探针卡的针点位置与针点垫的标示有误，便由人工将探针卡由平台上取出至一校正装置上调校针点至正确位置。而其检测的方法则必须将整个探针卡的所有针点区分为多个待测区块，再一一地检测每个区块，然而，探针卡在观测与调校时，是在不同装置上进行，因此，探针卡必须以人工移到不同装置上，显得非常麻烦，且检测过程中必须记录区块检测的顺序，如果没有正确记录，可能造成某区块被重复或遗漏等情形，而有浪费检测时间或良率低的问题。
为了解决上述问题，有业者提出一种改良，如中国台湾实用新型专利twm418385号的探针卡检测装置。其主要提供一可供放置受测探针卡的平台，该平台可以ｘ轴及ｙ轴的平移；一影像撷取单元，为一数字相机，可供撷取探针卡的针点位置，一显微镜观测单元，供观测错位的针点，及一控制单元，该控制单元可以控制平台在影像撷取单元及显微镜观测单元的移动；检测时将探针卡区分为多个的待测区块ａ，并分区逐一的撷取每一区块的影像，后由内建的一量测软件来判断针点位置是否正确，对于针点位置不正确的探针卡，则利用平台移送至显微镜观测单元的位置进行观察并予调校。
该专利虽然可以解决现有技术中，利用人工将探针卡拆下再于校正设备上安装调校的问题，但是，该技术尚有以下问题：1、该专利必须将探针卡区分为多个区块，然后分区拍摄影像再逐一比对，而探针卡上有几万个针，操作时有如大海捞针，不仅非常麻烦及容易遗漏，所需花费的时间也很长，一个探针卡的检测时间约需40分钟；2、它是采用逐一且顺序地一次比对一个区块，每一次比对时，机构移动会累积误差，造成后面的误差更加严重，导致精准度低；3、另外，该专利采用四角点定位，该定位点若有误差，则会把误差分配到每一针，所以会影响到全部的针脚，因此，其测量的数据会受到基准点影响而发生误差；4、其在测量时，必须使用环形光，环形光会使得针有缺失的表面会被蒙蔽，例如，针表面的氧化或磨耗会看不清楚，因此，无法检测探针表面的不良，像氧化或磨耗，也无法检测探针融断及缺针，所以，该专利仅能针对偏位针来做检测；5、调针时使用显微镜，其须要一个光罩或底片来做对位的依据，必须花很多人力及时间去对位，且调整针位完全依靠人工来做，调的好不好或是否正确，完全没有依据，全凭操作者个人的感觉，所以其正确性低，且对同一点的重复性的精准度也低。
另外，大陆公开号为cn102478385a号的专利公开了一种探针卡检测方法及系统，其采用的技术方案与twm418385号专利类似，同样具有上述问题。
技术实现要素：
为了解决上述现有技术问题，本发明提供一种探针卡检测方法及系统。
本发明一实施例所提供的探针卡检测系统，包括：
一xy轴移动载台，该xy轴移动载台以二维坐标系统的x轴与y轴移动，该xy轴移动载台供放置待测探针卡；一线性扫瞄镜头模块，该线性扫瞄镜头模块在该xy轴移动载台动作路径的上方，并可以在三维坐标系统的z轴移动，该线性扫瞄镜头模块供取得探针卡全区块的影像数据；一ccd显微镜头模块，该ccd显微镜头模块设在xy轴移动载台动作路径的上方，并可以在三维坐标系统的z轴移动；一ccd影像调针模块，该ccd影像调针模块设在xy轴移动载台动作路径的上方，并可以在三维坐标系统的z轴移动；一计算机装置，该计算机装置包括一运算模块、一输出入模块及一数据库，该数据库供储存数据并供储放一探针卡坐标文件，该输出入模块供输入指令及输出图文信息，该运算模块用于处理运算输出入的各项信息；通过计算机装置控制该xy轴移动载台移动该待测探针卡，由该ccd显微镜头模块来调整并确认线性扫瞄镜头模块对该待测探针卡的扫瞄光学焦距，再利用线性扫瞄镜头模块扫瞄该待测探针卡全区数据，该全区数据并与坐标文件数据比对，以检测不良针，而在ccd显微镜头模块处理针点质量问题，或通过xy轴移动载台将待测探针卡移送到ccd影像调针模块的位置来调校及处理偏移针，并在输出入模块上显示及操作。
上述的探针卡检测系统，其中，该ccd影像调针模块，包括：一中间镜头组，包括一中间ccd相机及一中间高倍率镜头；一第一侧镜头组，包括一第一侧ccd相机及一第一侧高倍率镜头；一第二侧镜头组，包括一第二侧ccd相机及一第二侧高倍率镜头；该中间镜头组呈上下直立配置，该第一侧镜头组上下斜向地配置在中间镜头组的一侧，该第一侧高倍率镜头往中间高倍率镜头方向偏斜，该第二侧镜头组呈上下斜向地配置在中间镜头组的另一侧，该第二侧高倍率镜头往中间高倍率镜头方向偏斜，该中间镜头组、第一侧镜头组及第二侧镜头组的中心位置在对象的同一点。
上述的探针卡检测系统，其中，该xy轴移动载台包括：一x轴滑台机构，该x轴滑台机构具有一x轴滑台、两个平行的x轴导轨、一x轴螺杆及一伺服马达，该x轴滑台设有滑块，该滑块滑动地设在x轴导轨上，该x轴滑台设有一可受x轴螺杆驱动的驱动座，该x轴螺杆与伺服马达输出连接；一y轴滑台机构，该y轴滑台机构具有一y轴滑台、两个平行的y轴导轨、一y轴螺杆及一伺服马达，该y轴滑台设有滑块，该滑块滑动地设在y轴导轨上，该y轴滑台设有一可受y轴螺杆驱动的驱动座，该y轴螺杆与伺服马达输出连接，该y轴导轨固定在x轴滑台上。
上述的探针卡检测系统，其中，还包括一第一z轴移动模块，及一第二z轴移动模块，该第一z轴移动模块包括一支架、一螺杆、一伺服马达、一驱动座、一滑轨及一滑块，该滑块滑动地设在滑轨上，该驱动座设于螺杆上并可受螺杆带动而直线移动，该螺杆与该伺服马达输出连接，该伺服马达及滑轨则固定在支架上，而线性扫瞄镜头模块固定在滑块及驱动座上；该第二z轴移动模块包括一支架、一螺杆、一伺服马达、一驱动座、一滑轨及一滑块，该滑块滑动地设在滑轨上，该驱动座设于螺杆上并可受螺杆带动而直线移动，该螺杆与该伺服马达输出连接，该伺服马达及滑轨则固定在支架上，而ccd影像调针模块则固定在滑块及驱动座上。
上述的探针卡检测系统，其中，该ccd显微镜头模块与该线性扫瞄镜头模块固定在一起，以形成同步运动。
上述的探针卡检测系统，其中，该ccd显微镜头模块与该线性扫瞄镜头模块对探针卡焦距的水平设定相同。
上述的探针卡检测系统，其中，还包括一xy轴光学尺，该xy轴光学尺提供待侧探针卡的位置数据给计算机装置，供线性扫瞄镜头模块扫瞄取像。
上述的探针卡检测系统，其中，该输出入模块为触控式液晶屏幕。
上述的探针卡检测系统，其中，该线性扫瞄镜头模块包括一光传感器及一高倍率线型扫瞄镜头。
上述的探针卡检测系统，其中，该线性扫瞄镜头模块中内建有同轴光光源，该同轴光光源指向待测探针卡的针点上。
本发明另一实施例，提供一种探针卡检测系统，供检测一探针卡，包括一线性扫瞄镜头模块、一ccd显微镜头模块与一坐标文件，通过ccd显微镜头模块来调整及确认一待测探针卡的扫瞄光学焦距，再以该线性扫瞄镜头模块对该待测探针卡全区扫瞄，并与该坐标档比对，以检测出不良针。
上述的探针卡检测系统，其中，还包括一ccd影像调针模块及一计算机装置，该不良针经ccd显微镜头模块确认后并取得不良针的数据，这些数据给ccd影像调针模块并显示在计算机显示器，直接在计算机显示器上调针并显示结果。
本发明提供一种探针卡检测方法，包括下列步骤：a、将一探针卡的坐标档载入；b、设定检测条件；c、扫瞄待测探针卡的全区数据；d、将待测探针卡的全区数据与坐标文件做全区比对，以检测出不良针。
上述的探针卡检测方法，其中，该方法为在扫瞄前先以ccd显微镜头模块来调整及确认探针卡的扫瞄光学焦距，检测完成后，以该ccd显微镜头模块来确认并取得所检测出不良针的数据，这些数据及扫瞄数据供给一ccd影像调针模块，并由一显示器来显示。
上述的探针卡检测方法，其中，该方法在显示器上调针，或在该ccd显微镜头模块处理针点质量问题，并显示其结果。
上述的探针卡检测方法，其中，该方法采用线性扫瞄。
上述的探针卡检测方法，其中，该方法为整体对位比较探针卡全区数据与坐标文件数据，以计算出最少数量偏斜针。
上述的探针卡检测方法，其中，该方法为将针点设定有多个光的反射点，投射同轴光在待测探针卡的针点上，并取得一定强度反射光的光点反射比率来判断针点尖端的品质。
上述的探针卡检测方法，其中，该不良针包括针点表面氧化、磨耗、损坏、融断、缺针及偏移针。
本发明的有益效果：
1、本发明一次性地将整个探针卡扫瞄并储存，并且一次性地全区整体对位比较探针卡与坐标文件数据，可以快速地检测完成，一个探针卡的检测时间只需2分钟左右，相较于现有技术需要40分钟，快速很多；2、由于采用本申请的方法而不需采用现有技术中的四角点定位，因此，不会把误差分配到每一针，检测时也不会有累积误差的问题，所以，检测结果较为正确及精准；3、本发明的检测比对可以完全自动化，不需用人去找、去对位，节省很多人力成本，而且不需靠人力去对位，改善了现有技术采用人工而完全凭个人感觉去操作的问题，另外，可以在显示器上调校，并显示其结果，除了正确性高外，对同一点的重复性的精准度也够；4、本申请除了可以检测偏位针外，也可以检测现有技术所无法检测的项目，如针点表面氧化、磨耗、损坏，甚至探针融断及缺针等，非常的全面性；5、本发明可以在显示器查询不良针的位置，也可以在坐标图上点选任何针，以显示其情况，并且可以输入针号后定位取像分析，并在显示器上直接解决问题，非常方便。
附图说明
图1为本发明的探针卡检测系统的前视图。
图2为图1的右侧视图。
图3为本发明中ccd影像调针模块及第二z轴移动模块组合的侧视图。
图4为图3的前视图。
图5为本发明的系统方块图。
图6、图7为本发明在屏幕上操作调针的示意图。
图8为本发明的探针卡检测方法的步骤流程图。
附图标记说明
探针卡检测系统100xy轴移动载台10
线性扫瞄镜头模块20ccd显微镜头模块３０
ccd影像调针模块40计算机装置50
第一z轴移动模块70第二z轴移动模块80
x轴滑台机构11y轴滑台机构12
x轴滑台111x轴导轨112
x轴螺杆113伺服马达114
滑块115驱动座116
y轴滑台121y轴导轨122
y轴螺杆123伺服马达124
滑块125y轴导轨122
驱动座126待测探针卡60
光传感器21高倍率线型扫瞄镜头22
数字相机31显微镜头32
中间镜头组41 第一侧镜头组42
第二侧镜头组43 中间ccd相机411
中间高倍率镜头412第一侧ccd相机421
第一侧高倍率镜头422第二侧ccd相机431
第二侧高倍率镜头432支架71
螺杆72伺服马达73
驱动座74滑轨75
滑块76支架81
螺杆82伺服马达83
驱动座84滑轨85
滑块86运算模块51
输出入模块52数据库53
探针卡坐标档54机台90
xy轴光学尺25x轴光学尺26
读头27滑块115
y轴光学尺28读头29
滑块125虚线框61
针63实线框62
探针卡检测方法500。
具体实施方式
为使贵审查员能对本发明的特征与其特点有更进一步的了解与认同，现列举以下较佳的实施例并配合附图说明如下：
请参阅图1-图5，为本发明的一种探针卡检测系统100的实施例示意图，其包括一xy轴移动载台10、一线性扫瞄镜头模块20、一ccd显微镜头模块30、一ccd影像调针模块40、一计算机装置50、一第一z轴移动模块70及一第二z轴移动模块80。
在一实施例中，该xy轴移动载台10以二维坐标系统的x轴与y轴移动，该xy轴移动载台10供放置待测探针卡60，而在一实施例中，该xy轴移动载台10包括一x轴滑台机构11及一y轴滑台机构12，该x轴滑台机构11具有一x轴滑台111、两个平行的x轴导轨112、一x轴螺杆113及一伺服马达114，其中，该x轴滑台111设有滑块115，该滑块115滑动地设在x轴导轨112上，另外，该x轴滑台111设有一可受x轴螺杆113驱动的驱动座116，而该x轴螺杆113与伺服马达114输出连接。
在一实施例中，该y轴滑台机构12具有一y轴滑台121、两个平行的y轴导轨122、一y轴螺杆123及一伺服马达124，该y轴滑台121设有滑块125，该滑块125滑动地设在y轴导轨122上，该y轴滑台121设有一可受y轴螺杆123驱动的驱动座126，该y轴螺杆123与该伺服马达124输出连接，而y轴导轨122固定在x轴滑台111上。通过伺服马达124带动y轴螺杆123转动以带动驱动座126移动而同步使y轴滑台121在y轴导轨122上移动。同样地，通过伺服马达114带动x轴螺杆113转动以带动驱动座116移动而同步使x轴滑台111在x轴导轨112上移动。而xy轴移动载台10上的y轴滑台121则可供放置一待侧探针卡60，该待侧探针卡60通过xy轴移动载台10可以在二维坐标系统的x轴与y轴上移动。当然，在该待侧探针卡60由一治具固定在y轴滑台121上，这部份属于现有技术，于此则不再赘述。
在一实施例中，该一线性扫瞄镜头模块20在该xy轴移动载台10动作路径的上方，并可以在三维坐标系统的z轴移动，而该线性扫瞄镜头模块20主要利用扫瞄的方式以供取得一待测探针卡60全区块的影像数据，其包括一光传感器21及一高倍率线型扫瞄镜头22，以及在该线性扫瞄镜头模块20中内建有一同轴光光源，该同轴光光源照射方向指向待测探针卡60的针点上(图未示)。
在一实施例中，该ccd显微镜头模块30设在xy轴移动载台10动作路径的上方，并可以在三维坐标系统的z轴移动，其包括一数字相机31及一显微镜头32。
在一实施例中，该ccd影像调针模块40则设在该xy轴移动载台10动作路径的上方，其包括一中间镜头组41、一第一侧镜头组42及一第二侧镜头组43。其中，该中间镜头组41呈上下直立配置，其具有一中间ccd相机411及一中间高倍率镜头412；该第一侧镜头组42具有一第一侧ccd相机421及一第一侧高倍率镜头422，该第一侧镜头组42上下斜向地配置在中间镜头组41的左侧，该第一侧高倍率镜头422往中间高倍率镜头412方向偏斜；该第二侧镜头组43具有一第二侧ccd相机431及一第二侧高倍率镜头432，该第二侧镜头组43上下斜向地配置在中间镜头组41的右侧，该第二侧高倍率镜头432往中间高倍率镜头412方向偏斜，该中间镜头组41、第一侧镜头组42及第二侧镜头组42的中心位置在对象的同一点，实施例中，该第一侧镜头组42及第二侧镜头组43相差180度，实际上也可以相差45度或90度，或其他对称的角度。该中间镜头组41则可以观察到正面的影像，而第一侧镜头组42及第二侧镜头组43则可以观察到侧向及阴影部份的影像。通过三组镜头组所组成的ccd影像调针模块40可以呈现较立体的针点影像，而不局限在平面的影像，因此能够观察到针点的尖端质量，例如针点氧化、磨耗、损坏及融断等。
在一实施例中，该第一z轴移动模块70包括一支架71、一螺杆72、一伺服马达73、一驱动座74、一滑轨75及一滑块76，其中，该滑块76滑动地设在滑轨75上，该驱动座74设于螺杆72上并可受螺杆72带动而直线运动，该螺杆72与该伺服马达73输出连接，该伺服马达73及滑轨75则固定在支架71上，而该线性扫瞄镜头模块20固定在滑块76及驱动座74上，因此，当伺服马达73转动时带动螺杆72转动而带动驱动座74上下移动，令线性扫瞄镜头模块20在z轴上沿着滑轨75运动。
另外，在一实施例中，该ccd显微镜头模块30与该线性扫瞄镜头模块20固定在一起，以形成同步运动，因此，当该线性扫瞄镜头模块20移动时，该ccd显微镜头模块30也跟着一起运动，而在一实施例中，该ccd显微镜头模块30与该线性扫瞄镜头模块20对探针卡60焦距的水平设定相同。
在一实施例中，该第二z轴移动模块80包括一支架81、一螺杆82、一伺服马达83、一驱动座84、一滑轨85及一滑块86，其中，该滑块86滑动地设在滑轨85上，该驱动座84设于螺杆82上并可受螺杆82带动而直线运动，该螺杆82与该伺服马达83输出连接，该伺服马达83及滑轨85则固定在支架81上，该ccd影像调针模块40则固定在滑块86及驱动座84上，因此，当伺服马达83转动时带动螺杆82转动而带动驱动座84上下移动，令ccd影像调针模块40在z轴上沿着滑轨85运动。
请参阅图5所示，在一实施例中，该计算机装置50包括一运算模块51、一输出入模块52及一数据库53，该数据库53供储存数据，且该数据库53并供储放一探针卡坐标文件54数据，该输出入模块52供输入指令及输出图文信息，该运算模块51用于处理运算输出入的各项信息。而本实施例中，该输出入模块52为一触控式液晶屏幕，为具有输出输入功能的显示器。在另一实施例中，该输出入模块52也可以其他选项，例如一显示器及键盘组合(图未示)。
在一实施例中，也包括一xy轴光学尺25，该xy轴光学尺25提供待侧探针卡60的位置数据给计算机装置50，其包括：一x轴光学尺26，该x轴光学尺26具有一读头27，实施例中，该x轴光学尺26固定在机台90上不动，读头27则随着滑块115移动；该x轴光学尺26提供信号给线性扫瞄镜头模块20使用，供线性扫瞄镜头模块20等间距取像；一y轴光学尺28，该y轴光学尺28具有一读头29，实施例中，该y轴光学尺28随着滑块125移动，该读头29固定不动，该y轴光学尺28的位置信号提供每一扫瞄到的位置信息，在全区域扫瞄后并接完成一整体的xy轴位置数据。
在一实施例中，本发明则包括一机台90供设置本申请的所有组件。
使用及操作说明：
使用时，先将探针卡60放置并固定在xy轴移动载台10上，而通过计算机装置50的控制，该xy轴移动载台10移动该待测探针卡60，由该ccd显微镜头模块30来调整并确认线性扫瞄镜头模块20对该待测探针卡60的扫瞄光学焦距，由xy轴光学尺25提供待侧探针卡60的位置数据给计算机装置50，并利用线性扫瞄镜头模块20扫瞄该待测探针卡60全区数据并予储存在数据库53，通过运算模块51的运算处理，该全区数据与坐标文件数据比对，以检测出待测探针卡60的不良针，不良针包括偏移针及针点(尖)质量不良，如针点(尖)表面氧化、磨耗、损坏、融断及缺针等，且这些不良针的数据并予储存在数据库53，而在ccd显微镜头模块30处理针点质量问题或通过xy轴移动载台10将待测探针卡60移送到ccd影像调针模块40来调校及处理偏移针，这些都可以在输出入模块52上显示及操作，并由计算机装置50自动控制。
检测时整体对位比较探针卡全区数据与坐标文件数据，以计算出最少数量偏移针，当检测到不良针时，可以先选择由ccd显微镜头模块30来确认并取得所检测出不良针的数据，由输出入模块52屏幕上所显示，并在屏幕直接处理针点质量问题，也可以将探针卡移到ccd影像调针模块40，而先前ccd显微镜头模块30所取得的数据在此时也可以呈现在输出入模块52的屏幕，因此，可以直接在屏幕上操作调针等工作并显示其结果。
图6、图7为在屏幕上调针的操作示意图。图６中，虚线框61表示针63的偏移的位置，而实线框62表示针63的正确位置，调针时可以使用传统的调针工具来调整到正确位置，而图７则显示了针63已调整到正确位置。
另外，本发明预先将待测探针卡60的针点设定有多个光的反射点，因此，当投射同轴光在待测探针卡60时，线性扫瞄镜头模块20的光传感器21会取得其反射的光，这些光的信息通过计算机装置50的运算模块51来运算处理，而获得一定强度反射光的光点反射比率，借此可以判断针点尖端的质量，并呈现在屏幕上，而可以很方便快速地加以处理。本申请可以检测的针点尖端质量包括针点表面氧化、磨耗、损坏、融断及缺针等。
另外，本发明预先将待测探针卡60的针点设定有多个光的反射点，因此，当投射同轴光在待测探针卡60时，线性扫瞄镜头模块20的光传感器21会取得其反射的光，这些光的信息通过计算机装置50的运算模块51来运算处理，而获得一定强度反射光的光点反射比率，借此可以判断针点尖端的质量，并呈现在屏幕上，而可以很方便快速地加以处理。本申请可以检测的针点尖端质量包括针点表面氧化、磨耗、损坏、融断及缺针等。
另外，本发明预先将待测探针卡60的针点设定有多个光的反射点，因此，当投射同轴光在待测探针卡60时，线性扫瞄镜头模块20的光传感器21会取得其反射的光，这些光的信息通过计算机装置50的运算模块51来运算处理，而获得一定强度反射光的光点反射比率，借此可以判断针点尖端的质量，并呈现在屏幕上，而可以很方便快速地加以处理。
图8显示依据实施例，有关探针卡检测方法500，用以检测一探针卡的尖端质量及偏移针，虽然方法500是以一系列的动作或事件来描述及说明如下，然而这些动作或事件的顺序并不限定于此，例如一些动作可能脱离在此提及的这些说明以及/或描述的顺序，而采用不同的顺序进行以及/或与其他的动作或事件同时进行。此外，在此描述的全部动作并不是都要在一个或多个实施例或概念中实施，并且，在此描述的一个或多个动作可以采用一个或多个独立的动作以及/或阶段完成。
在步骤a中，将一探针卡的坐标档载入。先备具有一探针卡的坐标档，该坐标文件可以存放在计算机装置50的数据库中，并予使用。
在步骤b中，设定检测条件。例如要检测偏移针或/及尖端质量等，并可设定不良缺陷分布。
在步骤c中，扫瞄待测探针卡60的全区数据。该方法是以一线性扫瞄镜头模块20来提供一线性扫瞄，将探针卡的全区数据数字化，而在扫瞄前先以一ccd显微镜头模块30来调整及确认探针卡的扫瞄光学焦距。
在步骤d中，将待测探针卡60的全区数据与坐标文件做全区比对，以检测出不良针。检测完成后，以该ccd显微镜头模块30来确认并取得所检测出不良针的数据，这些数据及扫瞄数据供给一ccd影像调针模块40，并由一显示器来显示，并在该显示器上调针，以及显示其结果。
而该方法500主要采用整体对位比较探针卡全区数据与坐标文件数据，以计算出最少数量偏移针。
另外，该方法500包括将针点设定有多个光的反射点，并投射同轴光在待测探针卡60的针点上，并取得探针上一定强度反射光的光点反射比率，来判断针点尖端的品质。
在方法500中，进一步包括在坐标图上显示所有不良针，并可以点选任何针，以显示其状况，例如，偏移、缺针、针点表面氧化、磨耗、损坏及融断等等，并可以输入针号后定位取像分析。
以上所述，仅为本发明所提供的较佳实施例而已，并非用以限制本发明的实施范围，凡本技术领域内的相关技艺者根据本发明所为的均等变化，皆应属于本发明所涵盖的保护范围。