一种测试针压补偿系统的制作方法

1.本实用新型涉及led检测技术领域，尤其涉及的是一种测试针压补偿系统。


背景技术：

2.现有技术中，led(light emitting diode，发光二极管)晶圆结构中led晶粒的曲翘不一致，容易导致在正常测试中，出现扎偏，针压过大过小时容易导致测试光电特性时出现大量的测试ng且针压补偿时会导致针痕过大对晶粒外观造成损坏，从而导致光电特性测试良率和外观良率过低，从而影响后续整体的巨量转移良率。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种测试针压补偿系统，旨在解决测试中导致光电特性测试良率和外观良率过低的问题。
4.本实用新型解决技术问题所采用的技术方案如下：
5.一种测试针压补偿系统，其中，其包括：
6.移动承片载台，其上设置有晶圆的放置区域和用于感应测试探针位置的点位分布式压力感应调针机构；
7.移动底座载台，位于所述移动承片载台的上方；
8.测试探针；
9.对位对针调节机构，用于调整测试探针的位置，所述对位对针调节机构设置于所述移动底座载台，所述测试探针安装在所述对位对针调节机构上；
10.扫描相机，用于对晶圆上的led晶粒和所述点位分布式压力感应调针机构清晰度对焦，位于所述移动承片载台的上方，所述移动承片载台能将所述晶圆放置区域和所述点位分布式压力感应调针机构分别移动到所述扫描相机的正下方；
11.控制器，用于分别接收所述点位分布式压力感应调针机构和所述扫描相机的信号，以及分别控制所述移动承片载台、所述点位分布式压力感应调针机构、所述移动底座载台和所述对位对针调节机构的移动；所述点位分布式压力感应调针机构、所述移动底座载台、所述对位对针调节机构以及所述扫描相机分别与所述控制器连接，以完成测试探针的对位对针调节和针压补偿。
12.可选的，所述点位分布式压力感应调针机构包括：
13.点位分布式压力感应器，其顶面为用于感应所述测试探针位置的感应平面；
14.感应器升降机构，用于带动所述点位分布式压力感应器升降，所述感应器升降机构设置在所述移动承片载台上，所述点位分布式压力感应器设置在所述感应器升降机构上。
15.可选的，所述移动承片载台上设置有容纳槽，所述感应器升降机构设置在所述容纳槽内。
16.可选的，所述感应器升降机构包括：
17.回位弹性件，用于支撑所述点位分布式压力感应器，设置在所述点位分布式压力感应器的下方，其一端固定在所述容纳槽的底部，另一端固定在所述点位分布式压力感应器上；
18.倾斜面滑轨，设置于所述点位分布式压力感应器的下表面；
19.滑块，所述滑块与所述倾斜面滑轨活动配合；
20.滑块轨道连轴器，所述滑块轨道连轴器的一端与所述滑块固定；
21.感应器驱动组件，所述感应器驱动组件固定在所述容纳槽内，所述滑块轨道连轴器的另一端与所述感应器驱动组件连接，所述感应器驱动组件带动所述滑块轨道连轴器移动，使得所述滑块在所述倾斜面滑轨上滑行，以带动所述点位分布式压力感应器的升降。
22.可选的，所述移动底座载台上还设置有相机位置调节机构，所述扫描相机固定在相机位置调节机构。
23.可选的，所述移动底座载台包括：
24.安装座；
25.探针升降滑轨，设置于安装座；
26.探针承载轴，滑动设置于探针升降滑轨；
27.底座，设置于所述探针承载轴；
28.其中，所述探针承载轴沿所述探针升降滑轨滑动，从而升降所述测试探针；
29.所述对位对针调节机构设置于底座。
30.可选的，所述对位对针调节机构包括：
31.两个寻边器，每个寻边器上对应设置一个测试探针；
32.两个寻边器位置调节组件，与两个所述寻边器一一对应，所述寻边器设置在寻边器位置调节组件上。
33.可选的，所述寻边器位置调节组件包括：
34.y轴移动滑轨，设置于所述移动底座载台；
35.x轴移动滑轨，滑动设置于y轴移动滑轨；
36.z轴移动滑轨，滑动设置于x轴移动滑轨；
37.其中，所述寻边器滑动设置于z轴移动滑轨。
38.可选的，所述晶粒为micro led晶粒或mini led晶粒。
39.可选的，所述移动承片载台包括：
40.承片载台，其上设置有所述晶圆放置区域和点位分布式压力感应调针机构；
41.载台移动台，用于驱动所述承片载台移动，所述承片载台设置在载台移动台上。
42.在本实用新型中，通过设置点位分布式压力感应调针机构和扫描相机，参与测试探针的对位对针调整和针压补偿，提高测试探针对led晶粒的准确扎测并使扎测针痕最小，避免出现扎偏，以及针压过大或过小时导致测试光电特性时出现大量的测试ng以及针压补偿时会导致针痕过大对晶粒外观造成损坏，极大地提升光电特性测试良率和外观良率；以及，通过控制器协调移动承片载台、移动底座载台、对位对针调节机构和扫描相机的移动，实现了对led晶粒的全自动扎测，精度高且工作效率高。
附图说明
43.图1是本实用新型中测试针压补偿系统的侧视图；
44.图2是本实用新型中测试针压补偿系统的第一正视图；
45.图3是本实用新型中测试针压补偿系统的第二正视图；
46.图4是本实用新型中点位分布式压力感应器的俯视图；
47.图5是本实用新型中晶圆的俯视图；
48.图6是本实用新型中led block的俯视图。
49.附图标记说明：
50.10-移动承片载台；11-容纳槽；20-晶圆；21-led晶粒；22-晶圆块；31-移动底座载台；311-安装座；312-探针升降滑轨；313-探针升降滑块；314-探针承载轴；315-底座；32-对位对针调节机构；320-寻边器；321-x轴移动滑轨；322-y轴移动滑轨；323-z轴移动滑轨；324-滑块轨道连轴器；33-相机位置调节机构；331-相机升降滑轨；332-相机升降滑块；333-相机承载轴；334-相机套筒；40-扫描相机；50-测试探针；60-点位分布式压力感应调针机构；61-点位分布式压力感应器；62-感应器升降机构；621-回位弹性件；622-倾斜面滑轨；623-滑块；624-滑块轨道连轴器；625-感应器驱动组件；626-定位销。
具体实施方式
51.为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
52.请同时参阅图1-图6，本实用新型提供了一种测试针压补偿系统的一些较佳实施例。
53.如图1和图3所示，测试针压补偿系统包括：
54.移动承片载台10，其上设置有晶圆放置区域和用于感应测试探针位置的点位分布式压力感应调针机构60；
55.移动底座载台31，位于所述移动承片载台10的上方；
56.测试探针50；
57.对位对针调节机构32，用于调整测试探针50的位置，所述对位对针调节机构32设置于所述移动底座载台31，所述测试探针50安装在所述对位对针调节机构32上；
58.扫描相机40，用于对晶圆20上的led晶粒21和点位分布式压力感应调针机构60清晰度对焦，位于所述移动承片载台10的上方，所述移动承片载台10能将所述晶圆放置区域和所述点位分布式压力感应调针机构60分别移动到所述扫描相机40的正下方；
59.控制器，用于分别接收点位分布式压力感应调针机构60和所述扫描相机40的信号，以及分别控制所述移动承片载台10、点位分布式压力感应调针机构60、所述移动底座载台31和所述对位对针调节机构32的移动；点位分布式压力感应调针机构60、所述移动底座载台31、所述对位对针调节机构32以及所述扫描相机40分别与所述控制器连接，以完成测试探针的对位对针调节和针压补偿。点位分布式压力感应调针机构60、所述移动底座载台31、所述对位对针调节机构32以及所述扫描相机40分别与所述控制器连接进而形成一个针压补偿连动机构。
60.具体地，移动承片载台10上晶圆放置区域用于承载晶圆20，晶圆20上阵列分布有多个晶圆块22(led block)，每个晶圆块22上布满多个led晶粒21，多个led晶粒21呈阵列排布，晶圆20制备完成后，晶圆20可能存在翘曲的问题，也就是说，并不是所有led晶粒21的上表面都位于同一平面上，可能造成led晶粒21在竖直方向和水平方向上的位置偏移。若led晶粒21的上表面较高，则测试探针50容易损坏led晶粒21的外观；若led晶粒21的上表面较低，则测试探针50无法接触到led晶粒21，导致无法测试。此外，晶圆20的翘曲还可能造成led晶粒21在水平方向上的位置偏移，则测试探针50可能无法接触到led晶粒21的电极(或pad)，导致无法测试。因此，测试探针50在测试时需要根据各led晶粒21进行位移补偿，实现辅助对位对针调节及针压补偿，确保led晶粒21能够测试且不损坏led晶粒21。
61.具体地，移动底座载台31是指用于对测试探针50进行位移补偿的移动台。扫描相机40可以为激光扫描相机，具体可以对led晶粒21进行清晰度对焦，以调整扫描相机40与led晶粒21的距离，使得led晶粒21成像清晰。测试探针50是指用于与led晶粒21的电极(或pad)抵接并对led晶粒21进行测试的探针。点位分布式压力感应调针机构60是指用于感应接触压力所在位置以调整测试探针的位置的机构。
62.如图1和图2所示，在测试时，先将晶圆20放置在移动承片载台10的晶圆放置区域上，此时，扫描相机40位于晶圆20的正上方，在其中一实施例中，扫描相机40仅能在z轴方向上上下移动。扫描相机40的中心在其下方的led晶粒21的投影与晶圆20上待测的led晶粒21的中心重合，以该扫描相机40的中心投影为原点建立坐标系，形成平行于水平面的x轴和y轴，以竖直方向为z轴，通过扫描相机40对晶圆20上的某一个待测的led晶粒21的中心以及led晶粒21上的电极(或pad)的中心进行清晰度对焦。
63.步骤一：晶圆20放置在移动承片载台10的晶圆放置区域上，晶圆放置区域位于扫描相机40的正下方，对视场内的正常的led晶粒21通过扫描相机40上下移动进行清晰度对焦，对焦完成会得出一个当前led晶粒21清晰对焦z轴高度到当前晶粒扎测pad平面端的高度值z0，将该高度值z0作为led晶粒pad扎测平面端的00点位置，并拍摄该led晶粒pad扎测平面位置图，得到电极的中心的x轴坐标x0与y轴坐标y0。00点位置确认后开始对晶圆扫描并实时进行清晰度对焦，记录对焦时扫描相机40的移动行程距离δz(此时该扫描相机40的高度为z0+δz)，并把移动行程距离δz转换为针压补偿值，并拍摄待测led晶粒pad扎测平面位置图，得到电极的中心的x轴坐标x0与y轴坐标y0。在整个晶圆20扫描完成后，自动生成一个led晶粒mapping图x、y轴坐标以及针压补偿值z轴信息文件。可以理解的是，由于led晶粒21可能存在曲翘的问题，不同led晶粒21的电极的中心的x轴坐标x0与y轴坐标y0可能不一定相同。需要说明的是，由于led晶粒21的中心的位置较低，led晶粒21的电极(或pad)的中心的位置较高，则对于该电极来说，需要z轴的补偿值为δz(该补偿值用于补偿针压，避免针压过大或过小)。由于led晶粒21可能存在曲翘的问题，各电极的z轴的补偿值δz并不一定相同，即使同一led晶粒21上的两个电极的z轴的补偿值δz也不一定相同。至此进行清晰度对焦后，可以得到led晶粒21的中心的x轴坐标x0、y轴坐标y0以及电极的z轴的补偿值δz。
64.步骤二：当led晶粒21的清晰度对焦完成后，保持扫描相机40的位置不变，将晶圆20移走，并将点位分布式压力感应调针机构60移动至对焦的led晶粒21的电极同一高度的位置(如图3所示，移动点位分布式压力感应调针机构60至扫描相机40对点位分布式压力感应调针机构60对焦时，则表明点位分布式压力感应调针机构60移动至对焦的led晶粒21的
的电极同一高度位置上，需要强调的是，此时点位分布式压力感应调针机构60的z轴坐标与之前对焦的led晶粒21的电极的中心的z轴坐标相同)。通过移动移动底座载台31，带动测试探针50向点位分布式压力感应调针机构60上下移动进行清晰度对焦。可以理解的是，由于led晶粒21可能存在曲翘的问题，不同led晶粒21的电极的中心的x轴坐标x0与y轴坐标y0可能不一定相同。
65.步骤三：测试探针50下降到点位分布式压力感应器61的对针中心，感应测试探针50的位置(x1，y1)并通过相机拍摄当前针尖位置，由点位分布式压力感应器61的对针中心与扫描视场中的led晶粒上的对针中心(x2，y2)进行两者对针中心原点虚拟结合和计算公式得出两者的中心行程偏差值(δx，δy)，该中心行程偏差值(δx，δy)即为测试探针50移动到晶粒pad扎测位置时的对位对针补偿。
66.步骤四：然后将对焦的led晶粒21移回原位(即与扫描相机40对焦的位置)，对测试探针50的位移进行补偿，具体补偿位移为(δx，δy)，完成该led晶粒21自动对位对针调整，再对该led晶粒21的pad进行针压补偿后的扎测，重复执行步骤一至步骤四，直至晶圆上所有led晶粒21被测完。
67.总的来说，在测试时，移动底座载台31对测试探针50的位移进行三维补偿，具体为(δx，δy，δz)。
68.可以理解的是，将点位分布式压力感应调针机构60移动至led晶粒21的某一电极同一高度的位置，以电极为单位进行补偿计算，即逐个电极确定补偿值，led晶粒21上有两个电极，两个电极的高度可能不一定相同，因此，需要两次移动点位分布式压力感应调针机构60。若将点位分布式压力感应调针机构60移动至led晶粒21的中心的位置，可以同时确定led晶粒21上有两个电极的补偿值，以减少点位分布式压力感应调针机构60移动的次数。
69.由上可知，在通过移动底座载台31移动测试探针50接触对焦的led晶粒21进行测试时，并不是按照之前接触点位分布式压力感应器61的位移进行移动，而是要在此基础上进行位移补偿，使得测试探针50能够准确的接触led晶粒21，并进行测试，避免了led晶粒21的位置偏移导致无法测试的问题，确保晶圆20的良率较高。
70.本技术通过扫描相机40的对焦定位晶圆20上待测led晶粒21的位置以及定位点位分布式压力感应调针机构60的位置，然后通过测试探针50与点位分布式压力感应调针机构60的接触位置对测试探针50的位移进行补偿，使得测试探针50可以准确抵接待测led晶粒21，避免待测led晶粒21的位置偏移带来的扎偏的问题。
71.此外，还可以采用点位分布式压力感应调针机构60感应测试探针50与点位分布式压力感应调针机构60的接触压力的大小对测试探针50的在z轴上的位移进行补偿，若接触压力较大，则需要减小测试探针50的在z轴上的位移，若接触压力较小，则需要增大测试探针50的在z轴上的位移。避免测试探针50对待测led晶粒21的针压过大或过小的问题，进一步确保晶圆20的良率较高。
72.如图5和图6所示，晶圆20上包括多个晶圆块22，每个晶圆块22中有多个led晶粒21。当扫描相机40对待测led晶粒21对焦时，扫描相机40的视场的中心与待测led晶粒21的中心重合，并调整扫描相机40与待测led晶粒21之间的距离，使得扫描相机40对待测led晶粒21的成像较清晰，则完成待测led晶粒21的对焦。当扫描相机40对点位分布式压力感应调针机构60对焦时，保持扫描相机40不动，移动点位分布式压力感应调针机构60，使得扫描相
机40的视场的中心与点位分布式压力感应调针机构60的中心重合，并调整点位分布式压力感应调针机构60的高度，使得扫描相机40对点位分布式压力感应调针机构60的成像较清晰，则完成点位分布式压力感应调针机构60的对焦，则点位分布式压力感应调针机构60移动至对焦的led晶粒21的位置上。
73.在本实用新型的一个较佳实施例中，请同时参阅图1-图3，所述移动底座载台上还设置有相机位置调节机构33，所述扫描相机固定在相机位置调节机构。
74.具体地，相机位置调节机构33用于带动所述扫描相机40移动。
75.在本实用新型的一个较佳实施例中，请同时参阅图1-图3，所述点位分布式压力感应调针机构60包括：
76.点位分布式压力感应器61，其顶面为用于感应所述测试探针位置的感应平面；
77.感应器升降机构62，用于带动所述点位分布式压力感应器61升降，所述感应器升降机构62设置在所述移动承片载台10上，所述点位分布式压力感应器61设置在所述感应器升降机构62上。
78.具体地，扫描相机40设置于相机位置调节机构33，通过相机位置调节机构33升降扫描相机40，实现扫描相机40对led晶粒21对焦。
79.相机位置调节机构33包括：相机升降滑轨331；相机升降滑块332，滑动设置于相机升降滑轨331。相机升降滑块332沿相机升降滑轨331滑动，即沿z轴方向或－z轴方向滑动，从而升降扫描相机40。相机升降滑块332上设置有相机承载轴333，相机承载轴333上设置有相机套筒334，扫描相机40放置在相机套筒334内。
80.在本实用新型的一个较佳实施例中，请同时参阅图2-图3，所述移动承片载台10上容纳槽11，所述感应器升降机构62设置于所述容纳槽11内。
81.具体地，容纳槽11容纳感应器升降机构62，可以降低点位分布式压力感应器61的高度，使得点位分布式压力感应器61与晶圆20处于同一水平面内。
82.具体地，所述点位分布式压力感应器61也位于所述容纳槽11内，所述容纳槽11的内壁对所述点位分布式压力感应器61进行限位。为了限制点位分布式压力感应器61在xy平面的位移，在移动承片载台10上设置容纳槽11，并将感应器升降机构62和点位分布式压力感应器61放置于容纳槽11内，通过容纳槽11的内壁对点位分布式压力感应器61进行限位，使得点位分布式压力感应器61在竖直方向(z轴方向或－z轴方向)上移动。
83.在本实用新型的一个较佳实施例中，请同时参阅图1-图3，所述感应器升降机构62包括：
84.回位弹性件621，用于支撑所述点位分布式压力感应器61，设置在所述点位分布式压力感应器61的下方，其一端固定在所述容纳槽11的底部，另一端固定在所述点位分布式压力感应器61上；
85.倾斜面滑轨622，设置于所述点位分布式压力感应器61的下表面；
86.滑块623，所述滑块623与所述倾斜面滑轨622活动配合；
87.滑块轨道连轴器324，所述滑块轨道连轴器324的一端与所述滑块623固定；
88.感应器驱动组件625，所述感应器驱动组件625固定在所述容纳槽11内，所述滑块轨道连轴器624的另一端与所述感应器驱动组件625连接，所述感应器驱动组件625带动所述滑块轨道连轴器624移动，使得所述滑块623在所述倾斜面滑轨622上滑行，以带动所述点
位分布式压力感应器61的升降。
89.具体地，在对点位分布式压力感应器61进行对焦时，通过感应器升降机构62移动点位分布式压力感应器61在z轴上的位置，具体可以通过感应器驱动组件625驱动滑块轨道连轴器624移动，从而带动滑块623移动，滑块623也就沿着倾斜面滑轨622滑动，则倾斜面滑轨622沿z轴方向或－z轴方向移动，从而实现点位分布式压力感应器61的升降。当然滑块623滑动至原位后，点位分布式压力感应器61在回位弹性件621的弹性恢复作用下，移动回原位。回位弹性件621可以采用弹簧。回位弹性件621可以有一个或多个，具体根据需要进行设置。
90.可以理解的是，通过滑块623滑动的距离可以确定感应器升降机构62的感应器升降距离，这与倾斜面滑轨622的倾斜面的斜率有关，滑块623滑动的距离为斜率*感应器升降距离。
91.在本实用新型的一个较佳实施例中，请同时参阅图2-图3，所述感应器升降机构62还包括：
92.定位销626，用于固定所述感应器驱动组件625的位置。
93.具体地，通过定位销626对感应器驱动组件625进行定位，使感应器驱动组件625的位置不发生变化。
94.在本实用新型的一个较佳实施例中，所述移动承片载台包括：
95.承片载台，其上设置有所述晶圆放置区域和点位分布式压力感应调针机构；
96.载台移动台，用于驱动所述承片载台移动，所述承片载台设置在载台移动台上。
97.具体地，载台移动台是指用于移动承片载台的移动台，载台移动台可以将待测led晶粒21移动至扫描相机40下，以便扫描相机40对待测led晶粒21进行对焦。载台移动台还可以将点位分布式压力感应器61移动至扫描相机40下，以便扫描相机40对待测led晶粒21进行对焦。承片载台上晶圆放置区域可以形成通孔，晶圆20覆盖在通孔上，该通孔可以供光线穿过，以便led晶粒21在测试过程中收光。
98.在本实用新型的一个较佳实施例中，请同时参阅图1-图2，所述移动底座载台31包括：
99.安装座311；
100.探针升降滑轨312，设置于安装座311；
101.探针承载轴314，滑动设置于探针升降滑轨312；
102.底座315，设置于所述探针承载轴314；
103.其中，所述探针承载轴314沿所述探针升降滑轨312滑动，从而升降所述测试探针50；
104.所述对位对针调节机构32设置于底座315。
105.具体地，探针承载轴314沿探针升降滑轨312滑动，即沿z轴方向或－z轴方向滑动，从而升降测试探针50。探针承载轴314上设置有探针升降滑块313，探针升降滑块313与探针升降滑轨312滑动配合，探针承载轴314上设置有底座315，对位对针调节机构32设置于底座315。
106.具体地，移动底座载台31用于升降测试探针50，具体可以降低测试探针50使得测试探针50抵接点位分布式压力感应器61，则可以通过点位分布式压力感应器61感应测试探
针50下降后的接触位置。还可以降低测试探针50使得测试探针50抵接对焦的led晶粒21，从而对该对焦的led晶粒21进行测试。
107.在本实用新型的一个较佳实施例中，请同时参阅图1-图2，所述相机位置调节机构33设置于所述移动底座载台31。在一些实施例中，移动底座载台31和相机位置调节机构33均为升降机构，以保证相机的中心轴不变。
108.具体地，相机位置调节机构33可以独立设置，还可以设置于移动底座载台31上。具体地，相机升降滑轨331可以设置于底座315上。当探针升降滑块313沿探针升降滑轨312滑动时，会带动测试探针50和扫描相机40一起升降。
109.在本实用新型的一个较佳实施例中，请同时参阅图1-图2，所述对位对针调节机构32包括：
110.两个寻边器320，每个寻边器320上对应设置一个所述测试探针50；
111.两个寻边器位置调节组件，与两个所述寻边器320一一对应，所述寻边器设置在寻边器位置调节组件上。
112.具体地，寻边器是为了精确确定电极(或pad)的中心位置的检测工具。寻边器的工作原理是首先在x轴上选定一边为零，再选x轴另一边得出数值，取其一半为x轴中点，然后按同样方法找出y轴的中点，这样工件在xy平面的中心就得到了确定。
113.具体地，led晶粒21通常有两个电极(或pad)，在测试时，可以采用两个测试探针50分别抵接两个电极。采用两个寻边器分别对两个测试探针50进行位移补偿时，有利于确保各个测试探针50抵接在电极的中心。
114.在本实用新型的一个较佳实施例中，寻边器位置调节组件在三维方向上对测试探针50进行补偿。寻边器位置调节组件包括：
115.y轴移动滑轨322，设置于底座315；
116.x轴移动滑轨321，滑动设置于y轴移动滑轨322；
117.z轴移动滑轨323，滑动设置于x轴移动滑轨321；
118.其中，所述寻边器320滑动设置于z轴移动滑轨323。
119.具体地，通过控制寻边器320在x轴移动滑轨321，y轴移动滑轨322和z轴移动滑轨323的滑动位移，可以实现三维方向上对测试探针更精细化的调整。
120.在本实用新型的一个较佳实施例中，所述晶粒为micro led晶粒或mini led晶粒。
121.具体地，晶粒可以是micro led晶粒，还可以是mini led晶粒或其他尺寸的led晶粒，在此不作限定。
122.应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。