一种全自动双卡盘探针台载片测试系统的制作方法

1.本发明涉及半导体设备技术领域，特别是涉及一种全自动双卡盘探针台载片测试系统。


背景技术：

2.载片是随微组装工艺发展出的新形态产品，通常由载体、裸芯片、匹配电路组成，具有小型化、高集成度、低成本等优点。载片测试点以pad点形式裸露分布在载片表面上，受物料精度和装配工艺制约，电路烧结到载体上之后，pad点不像其在晶圆时那样，位置精确一致且呈矩阵式排列，而且z方向的高度差也超出了探针允许的溃缩量，无法使用传统自动探针台测试，传统的晶圆探针台无法满足使用要求。
3.现有技术中，主要采用以下两种方式进行测量，其一是通过手动探针台进行测试，需要操作人员逐个产品、逐个pad进行对位后测试。这种方式的主要问题是对位和测试时间长，无法应用于大批量生产测试场景，另一个是先将载片键合到测试工装上，再连同测试工装进行测试，测试完成后将载片和工装连接的金丝拔除。这种方式的主要问题是增加了键合和拔除金丝两道工序，以及两道工序所需的设备、操作人员、测试工装等，成本高；同时，拔除金丝可能对产品的外观和质量造成影响。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本发明提供了一种全自动双卡盘探针台载片测试系统，具有高自动化、高效率的特点。
5.本发明的技术方案是：
6.一种全自动双卡盘探针台载片测试系统，包括机架，所述机架上设置有用于载片测试的双卡盘探针台系统和用于载片上下料的自动上下料系统，所述双卡盘探针台系统包括固定设于机架上的底板，底板上固定安装有第一直线电机与直线导轨组件，所述第一直线电机与直线导轨组件通过连扳分别连接有第二直线电机和第三直线电机，所述第二直线电机与第三直线电机上分别设有用于承载载片的卡盘组件。
7.上述技术方案的工作原理如下：
8.使第二直线电机和第三直线电机分别搭载一组卡盘组件，工作时双卡盘工作方式，自动上下料系统在将待测件料仓内的料盘推出时，由识别取料组件首先识别料盘内的载片，对载片位置进行识别定位，然后由识别取料组件上的吸嘴吸附料盘内的载片，与此同时，通过第二直线电机和第三直线电机的工作，使卡盘组件移动至指定位置，识别取料组件吸附载片依次放置在两个卡盘组件的若干气孔上，当其中一个卡盘组件载片放置完成后，其移动至指定位置经视觉识别组件识别定位，引导若干电动针座至指定位置，电动针座对位于卡盘上的载片进行测试，需要说明的是，视觉识别组件和识别取料组件为具有视觉识别引导功能的视觉组件，以分别帮助引导电动针座和吸嘴移动至其引导的指定位置，同时，另一卡盘组件处于待命状态，当前一卡盘组件上的载片测试完成，处于待命状态的卡盘组
件立即进入测试位置，同时已测试完成的载片被识别取料组件移动至指定位置，再由识别取料组件根据测试结果分别吸附放置在合格品料仓和不合格品料仓，并再次上料，如此往复。
9.本系统装置采用双卡盘方式，自动上下料系统在将待测件料仓内的料盘推出，识别取料组件识别吸附料盘内的载片后，依次放置在两个卡盘组件的气孔上，当其中一个卡盘组件移动至指定位置并被若干电动针座测试时，另一卡盘组件处于待命状态，前一卡盘上的载片测试完成，处于待命状态的卡盘组件立即进入测试位置，同时已测试完成的载片被识别取料组件移动至指定位置，再由识别取料组件吸附放置在合格品料仓和不合格品料仓，并再次上料，如此往复，相比现有技术，本发明高自动化、并提高了测试效率。
10.在进一步的技术方案中，所述底板两侧还设有支撑架，支撑架上设有槽架和针座板，所述针座板位于卡盘组件的上方，所述针座板的中部开孔，孔的四周分布有若干电动针座，孔上方设有视觉识别组件，视觉识别组件安装于所述槽架上。
11.通过设置有支撑架，可起到对于装置整体的良好支撑作用，保证其使用稳定性，工作时，当其中一个卡盘组件载片放置完成后，其移动至指定位置经视觉识别组件识别定位，引导若干电动针座至指定位置，电动针座对位于卡盘上的载片进行测试，需要说明的是，视觉识别组件和识别取料组件为具有视觉识别引导功能的视觉组件，以分别帮助引导电动针座和吸嘴移动至其引导的指定位置。
12.在进一步的技术方案中，所述自动上下料系统包括识别取料组件，识别取料组件包括视觉识别组件和吸嘴，所述识别取料组件固定安装在可移动的运动组件上，所述运动组件包括直线模组与直线导轨，所述运动组件固定在撑板上，所述撑板固定安装在机架上，所述撑板的下部固定有上下料组件，撑板上开有供上下料组件通过的孔。
13.通过设置自动上下料系统，可起到自动上下料的功能，使第二直线电机和第三直线电机分别搭载一组卡盘组件，工作时双卡盘工作方式，自动上下料系统在将待测件料仓内的料盘推出时，由识别取料组件首先识别料盘内的载片，对载片位置进行识别定位，然后由识别取料组件上的吸嘴吸附料盘内的载片，可稳定提高工作效率。
14.在进一步的技术方案中，所述上下料组件包括并排分布的待测件料仓、合格品料仓与不合格品料仓，所述待测件料仓、合格品料仓与不合格品料仓内分别设置有可装载载片的料盘，所述待测件料仓、合格品料仓与不合格品料仓固定安装在可上下移动的料仓运动组件上，所述待测件料仓、合格品料仓与不合格品料仓的前后两侧分别设置有推杆机构和夹取机构，所述推杆机构包括第一气缸和推杆组件，所述夹取机构固定在可上下移动的夹取运动组件上，所述夹取机构包括第二气缸与夹爪。
15.通过设置上下料组件，可在待测件料仓、合格品料仓与不合格品料仓内存放不同的产品，分别包括待测件、合格件与不合格件，可实现品类件的分批分类储存，不易混淆，区分性强，通过设置推杆机构，可实现送料的自动推送，同时设置的夹取机构，可用于料品的稳定夹取。
16.在进一步的技术方案中，所述卡盘组件包括卡盘和分布于卡盘四周的气管接头，所述卡盘上设置有若干气孔，所述气孔通过真空吸附方式吸附载片于卡盘上。
17.通过设置卡盘组件，识别取料组件识别吸附料盘内的载片后，依次放置在两个卡盘组件的气孔上，当其中一个卡盘组件移动至指定位置并被若干电动针座测试时，另一卡
盘组件处于待命状态，前一卡盘上的载片测试完成，处于待命状态的卡盘组件立即进入测试位置，同时已测试完成的载片被识别取料组件移动至指定位置，再由识别取料组件吸附放置在合格品料仓和不合格品料仓，并再次上料，如此往复，保证工作效率与连续作业效果，实现了高自动化、提高了测试效率。
18.本发明的有益效果是：
19.1、具有高自动化、高效率的特点；
20.2、采用双卡盘方式，自动上下料系统在将待测件料仓内的料盘推出，识别取料组件识别吸附料盘内的载片后，依次放置在两个卡盘组件的气孔上，当其中一个卡盘组件移动至指定位置并被若干电动针座测试时，另一卡盘组件处于待命状态，前一卡盘上的载片测试完成，处于待命状态的卡盘组件立即进入测试位置，同时已测试完成的载片被识别取料组件移动至指定位置，再由识别取料组件吸附放置在合格品料仓和不合格品料仓，并再次上料，如此往复；
21.3、实现了高自动化、提高了测试效率。
附图说明
22.图1是本发明的整体俯视图；
23.图2是本发明的立体结构示意图；
24.图3是本发明的主视图；
25.图4是本发明中自动上下料系统的立体结构示意图；
26.图5是本发明中上下料组件的结构示意图；
27.图6是本发明中料盘的结构示意图；
28.图7是本发明的工作流程示意图。
29.附图标记说明：
30.1、机架；2、底板；3、第一直线电机；4、直线导轨组件；5、第二直线电机；6、第三直线电机；7、卡盘组件；8、支撑架；9、视觉识别组件；10、槽架；11、电动针座；12、针座板；13、识别取料组件；14、运动组件；15、撑板；16、待测件料仓；17、合格品料仓；18、不合格品料仓；19、料盘；20、料仓运动组件；21、第一气缸；22、推杆组件；23、夹取运动组件；24、第二气缸；25、夹爪；26、卡盘；27、气管接头；28、气孔。
具体实施方式
31.下面结合附图对本发明的实施例作进一步说明。
32.如图1-图6所示，一种全自动双卡盘探针台载片测试系统，包括机架1，机架1上设置有用于载片测试的双卡盘探针台系统和用于载片上下料的自动上下料系统，双卡盘探针台系统包括固定设于机架1上的底板2，底板2上固定安装有第一直线电机3与直线导轨组件4，第一直线电机3与直线导轨组件4通过连扳分别连接有第二直线电机5和第三直线电机6，第二直线电机5与第三直线电机6上分别设有用于承载载片的卡盘组件7。
33.本实施例具有高自动化、高效率的特点。采用双卡盘方式，自动上下料系统在将待测件料仓内的料盘推出，识别取料组件识别吸附料盘内的载片后，依次放置在两个卡盘组件7的气孔上，当其中一个卡盘组件7移动至指定位置并被若干电动针座测试时，另一卡盘
组件7处于待命状态，前一卡盘上的载片测试完成，处于待命状态的卡盘组件7立即进入测试位置，同时已测试完成的载片被识别取料组件移动至指定位置，再由识别取料组件吸附放置在合格品料仓和不合格品料仓，并再次上料，如此往复；实现了高自动化、提高了测试效率。
34.在另外一个实施例中，底板2两侧还设有支撑架8，支撑架8上设有槽架10和针座板12，针座板12位于卡盘组件7的上方，针座板12的中部开孔，孔的四周分布有若干电动针座11，孔上方设有视觉识别组件9，视觉识别组件9安装于槽架10上。
35.本实施例中，当其中一个卡盘组件载片放置完成后，其移动至指定位置经视觉识别组件识别定位，引导若干电动针座至指定位置，电动针座对位于卡盘上的载片进行测试，需要说明的是，视觉识别组件和识别取料组件为具有视觉识别引导功能的视觉组件，以分别帮助引导电动针座和吸嘴移动至其引导的指定位置。
36.在另外一个实施例中，自动上下料系统包括识别取料组件13，识别取料组件13包括视觉识别组件9和吸嘴，识别取料组件13固定安装在可移动的运动组件14上，运动组件14包括直线模组与直线导轨，运动组件14固定在撑板15上，撑板15固定安装在机架1上，撑板15的下部固定有上下料组件，撑板15上开有供上下料组件通过的孔。
37.本实施例中，第二直线电机和第三直线电机分别搭载一组卡盘组件，工作时双卡盘工作方式，自动上下料系统在将待测件料仓内的料盘推出时，由识别取料组件首先识别料盘内的载片，对载片位置进行识别定位，然后由识别取料组件上的吸嘴吸附料盘内的载片。
38.在另外一个实施例中，上下料组件包括并排分布的待测件料仓16、合格品料仓17与不合格品料仓18，待测件料仓16、合格品料仓17与不合格品料仓18内分别设置有可装载载片的料盘19，待测件料仓16、合格品料仓17与不合格品料仓18固定安装在可上下移动的料仓运动组件20上，待测件料仓16、合格品料仓17与不合格品料仓18的前后两侧分别设置有推杆机构和夹取机构，推杆机构包括第一气缸21和推杆组件22，夹取机构固定在可上下移动的夹取运动组件23上，夹取机构包括第二气缸24与夹爪25。
39.本实施例中，可在待测件料仓、合格品料仓与不合格品料仓内可存放不同的产品，分别包括待测件、合格件与不合格件，可实现品类件的分批分类储存，不易混淆，区分性强，推杆机构可实现送料的自动推送，同时设置的夹取机构，可用于料品的稳定夹取。
40.在另外一个实施例中，卡盘组件7包括卡盘26和分布于卡盘26四周的气管接头27，卡盘26上设置有若干气孔28，气孔28通过真空吸附方式吸附载片于卡盘26上。
41.本实施例中，识别取料组件识别吸附料盘内的载片后，依次放置在两个卡盘组件的气孔上，当其中一个卡盘组件移动至指定位置并被若干电动针座测试时，另一卡盘组件处于待命状态，前一卡盘上的载片测试完成，处于待命状态的卡盘组件立即进入测试位置，同时已测试完成的载片被识别取料组件移动至指定位置，再由识别取料组件吸附放置在合格品料仓和不合格品料仓，并再次上料，如此往复。
42.如图7所示,该设备的总体工作流程如下：操作人员将待测件料仓、合格品料仓、不合格品料仓放入上下料组件，自动上下料系统推出料盘运动至指定位置，卡盘组件运动至指定位置，识别吸附组件吸附载片放置到卡盘上，视觉识别系统对载片识别定位，电动针座测试，测试完成后，退出到取料位，对识别吸附组件吸附测试完成的载片进行分料。
43.以上实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。