TWI383152B - Detection device - Google Patents

Description

探測裝置

本發明係有關於一種探測裝置，尤指一種用於半導體及發光二極體的探測裝置。

半導體及發光二極體製造主要可分成積體電路設計(1C Design)、晶圓製程(Wafer Fabrication)、晶圓測試(Wafer Probe)及晶圓封裝(Packaging)等主要製程，而晶圓必須經過多次測試，例如電路導通狀態、老化、高溫等測試方能確保其品質。其中，探測裝置即是用以探測晶圓。

請參閱第一圖所示一種習知探測裝置之結構示意圖，該晶圓探測裝置10具有一支撐架11，於該支撐架11頂部設有一探針卡12，於該探針卡12底部設有複數探針121，該晶圓探測裝置10內設有一承載台13，再於該承載台13上擺置晶圓15，該承載台13可作X、Y、Z三軸移動，以調整晶圓15位置，並驅動該晶圓15上升與探針121接觸。

理想狀況下，當承載台13驅動晶圓15上升時，該複數探針121應可與相對應晶圓15上之接觸墊(圖中未示出)同時接觸，以對晶圓15進行測試，為調整該承載台13與探針121間之平行度，一般業者係將該承載台13設置於複數導螺桿131上，再以鑄件將承載台13及導螺桿131包設為一體，為了平穩支撐該承載台13，至少必須設置四支導螺桿131，因此體積龐大、佔空間，而該導螺桿131之調 整方式複雜、困難且耗時，此外，該導螺桿131通常藉由馬達及皮帶驅動，而皮帶存在撓性問題，當皮帶承受高荷重時，則會影響實際調整高度之準確度。再者，若導螺桿131本身的支撐強度不足，將造成導螺桿131變形，影響承載台13的平面度。最後則是導螺桿131的可靠度不佳，容易造成承載台13平面度的精度下降。

就專利而言，已知中華民國發明專利申請第91133971號「於半導體自動化晶圓測試中確保探針卡對晶圓平行之一致性裝置與方法，探針卡量測系統，及探針卡之製造」，該案揭露一種利用光學標靶偵測探針與晶圓平行度之技術手段，然而該方法與系統之成本極高。

有鑑於習知技術之缺失，本發明提出一種探測裝置，可提高承載台荷重能力，避免變形，且有利於調整承載台平行度。

為達到上述目的，本發明提出一種探測裝置，其主要係由一底座、一楔形塊、一限位結構、一承載台、一滑軌組及一驅動裝置構成，該楔形塊係設置在該底座上，該限位結構係設置於該底座的一側，該承載台具有一承載支座，該承載支座設置於該限位結構上，用以限制該承載支座的垂直位移，該滑軌組係設置於該承載支座及該楔形塊之間，該驅動裝置係用以驅動該楔形塊水平位移，並藉由該滑軌組帶動該承載支座的垂直位移。

為使 貴審查委員對於本發明之結構目的和功效有更 進一步之了解與認同，茲配合圖示詳細說明如后。

以下將參照隨附之圖式來描述本發明為達成目的所使用的技術手段與功效，而以下圖式所列舉之實施例僅為輔助說明，以利 貴審查委員瞭解，但本案之技術手段並不限於所列舉圖式。

請參閱第二圖至第四圖所示，本發明所提出之探測裝置20實施例結構，其包含一底座21、一楔形塊22、一限位結構23、一承載台24以及一滑軌組25。

在底座21上設置楔形塊22，以供楔形塊22在底座21進行水平位移。限位結構23係設置在底座21的一側，並固定於底座21上。承載台24包含一承載座241及一承載支座242兩部分，承載座241固定設置於承載支座242之頂部，承載支座242的一側設置在限位結構23上。而滑軌組25則設置在楔形塊22及承載支座242之間。

在底座21上設置一滑軌組26，以供楔形塊22設置於底座21上，滑軌組26係由可相互配合且相對滑動之第一導軌26a及第二導軌26b構成，其中第一導軌26a係設置於底座21上，第二導軌26b係設置於楔形塊22底部，透過滑軌組26之設置，可使楔形塊22進行水平位移，即平行底座21方向的位移。滑軌組26之設置數量無一定限制，但以對稱為佳，例如本實施例設置有二組滑軌組26，且兩組滑軌組26係對稱設置於限位結構23之兩側(如第四圖所示)。滑軌組26之種類或型態並無限制，可採用負載能力、 精度及穩定性高之滾珠滑軌(Roller Linear Slide)，或一鳩形軌與一鳩形槽搭配形成。

由於承載支座242的一側設置在限位結構23上，即限位結構23係設於承載支座242外側，可以限制承載支座242的垂直位移不致產生水平位移，所以承載台24只能進行垂直位移。限位結構23之種類或設置型態並無一定限制，限位結構23可為一固定塊，或可於限位結構23與承載支座242相對應面之間設置可相互配合之滑軌，且滑軌之移動方向係垂直於承載台24之承載座241，例如可採用負載能力、精度及穩定性高之滾珠滑軌，或一鳩形軌與一鳩形槽搭配形成。

限位結構23不會隨著楔形塊22及承載台24移動，藉由限位結構23之設置，可限制承載支座242無法產生水平位移，亦即，承載台24只能做垂直向高度調整，亦即第三圖所示該方向C；必須強調說明的是，承載台24之高度調整範圍極小，不至於產生因為承載支座242水平位移距離過大而導致限位結構23變形之狀況。

承載台24的承載座241係用以承載欲探測物件，當承載台24應用於晶圓探測時，晶圓放置於承載座241上，而承載支座242進行垂直方向的位移，以與探測裝置20頂部設置的探針卡(圖中未示出)接觸進行晶圓探測。本發明適用於各種高荷重且水平度要求嚴格之探測裝置承載台，並不限於晶圓探測裝置。

承載支座242呈現上寬下窄之楔形，楔形塊22呈現上窄下寬之楔形，承載支座242具有一第一斜面281，楔形 塊22具有一第二斜面282，第一斜面281大致抵接於第二斜面282，即第一斜面281係與第二斜面282相互抵靠。楔形塊22連接一驅動裝置27，藉由滑軌組26的設置，驅動裝置27可驅動楔形塊22往復移動，驅動裝置27可採用馬達、導螺桿或皮帶、鏈條等裝置，但不限於此。

滑軌組25係由可相互配合且相對滑動之第一導軌25a及第二導軌25b構成，滑軌組25係設置於承載支座242及楔形塊22之間，其中第一導軌25a係設置於承載支座242底部，第二導軌25b係設置於楔形塊22頂部，透過滑軌組25之設置，可使承載支座242與楔形塊22進行相對運動，且該運動方向係大致平行於第一斜面281或第二斜面282之斜度(亦即如第三圖所示的方向B)；滑軌組25之設置數量無一定限制，但以對稱為佳，例如本實施例設置有二組滑軌組25，且兩組滑軌組25係對稱設置於限位結構23之兩側(如第四圖所示)。如第三圖所示，當驅動裝置27驅動楔形塊22沿方向A移動時，可同歩帶動承載支座242沿方向B移動，方向B具有一斜度，因此會使得承載支座242於移動過程中同時產生水平及垂直位移，由於限位結構23與承載支座242相對應面之間設置，使承載支座242於移動過程中帶動承載座241沿方向C移動，滑軌組25之種類或型態並無限制，可採用負載能力、精度及穩定性高之滾珠滑軌，或一鳩形軌與一鳩形槽搭配形成。

其次，綜上所述，本發明提供之探測裝置，由於承載支座及楔形塊的設計並搭配滑軌組，確實可提高承載台荷重能力，避免變形，且有利於調整承載台平行度。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以之限定本發明所實施之範圍。即大凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應仍屬於本發明專利涵蓋之範圍內，謹請 貴審查委員明鑑，並祈惠准，是所至禱。

10‧‧‧晶圓探測裝置

11‧‧‧支撐架

12‧‧‧探針卡

121‧‧‧探針

13‧‧‧承載台

131‧‧‧導螺桿

15‧‧‧晶圓

20‧‧‧探測裝置

21‧‧‧底座

22‧‧‧楔形塊

23‧‧‧限位結構

24‧‧‧承載台

241‧‧‧承載座

242‧‧‧承載支座

25‧‧‧滑軌組

25a‧‧‧第一導執

25b‧‧‧第二導軌

26‧‧‧滑軌組

26a‧‧‧第一導軌

26b‧‧‧第二導軌

27‧‧‧驅動裝置

281‧‧‧第一斜面

282‧‧‧第二斜面

A、B、C‧‧‧方向

第一圖係習知探測裝置之結構示意圖。

第二圖係本發明實施例之立體結構圖。

第三圖係第二圖之前視圖。

第四圖係第二圖之右側視圖。

20‧‧‧探測裝置

21‧‧‧底座

22‧‧‧楔形塊

23‧‧‧限位結構

24‧‧‧承載台

241‧‧‧承載座

242‧‧‧承載支座

25‧‧‧滑軌組

25a‧‧‧第一導軌

25b‧‧‧第二導軌

26‧‧‧滑軌組

26a‧‧‧第一導軌

26b‧‧‧第二導軌

27‧‧‧驅動裝置

281‧‧‧第一斜面

282‧‧‧第二斜面

Claims (10)

1. 一種探測裝置，包含：一底座；一楔形塊，設置在該底座上；一限位結構，設置於該底座的一側；一承載台，具有一承載支座，該承載支座設置於該限位結構上，用以限制該承載支座的垂直位移，該承載支座具有一第一斜面，該楔形塊具有一第二斜面，該第一斜面係與該第二斜面相互抵靠；一滑軌組，設置於該承載支座及該楔形塊之間；一驅動裝置，用以驅動該楔形塊水平位移，並藉由該滑軌組帶動該承載支座的垂直位移。
2. 如申請專利範圍第1項所述之探測裝置，其中該承載支座係為楔形支座。
3. 如申請專利範圍第1項所述之探測裝置，其中該滑軌組為一滾珠滑軌。
4. 如申請專利範圍第1項所述之探測裝置，其中該滑軌組為一鳩形軌與一鳩形槽搭配形成。
5. 如申請專利範圍第1項所述之探測裝置，其中該底座具有一第二滑軌組，以供該楔形塊設置在該第二滑軌組上。
6. 如申請專利範圍第5項所述之探測裝置，其中該第二滑軌組為一滾珠滑軌。
7. 如申請專利範圍第5項所述之探測裝置，其中該第二滑軌組為一鳩形軌與一鳩形槽搭配形成。
8. 如申請專利範圍第1項所述之探測裝置，其中該限位結 構係設於該承載支座外側。
9. 如申請專利範圍第2項所述之探測裝置，其中該楔形支座呈現上寬下窄之楔形，該楔形塊呈現上窄下寬之楔形。
10. 如申請專利範圍第1項所述之探測裝置，其中該限位結構為滑軌。