[发明专利]一种探针焊接系统及探针焊接方法

说明书

本发明属于探针焊接领域，公开了一种探针焊接系统及探针焊接方法，其方法包括获取基板上的目标焊盘的位置补偿信息；根据位置补偿信息将基板水平移动至加焊料添加机构的下方，且目标焊盘位于放料器的正下方；放料器释放焊料，焊料被第一激光器熔融并落在目标焊盘；根据位置补偿信息将基板水平移动至焊接机构的下方，且目标焊盘位于探针抓取件的正下方；第二激光器融化目标焊盘的焊料，探针抓取件将探针放置于目标焊盘，完成焊接。本发明通过摄像机构可修正系统的位置误差，以减少探针焊接的位置误差，提高焊接精度，通过设置焊料添加机构和焊接机构，将焊料添加与探针焊接分开进行，可提高探针焊接的稳定性，以提高良率。

技术领域

本发明属于探针焊接技术领域，特别涉及一种探针焊接系统及探针焊接方法。

背景技术

在半导体晶圆测试阶段，需要对晶圆上的未封装芯片进行测试，测试过程中会用到探针卡，探针卡主要用于测试该未封装芯片是否合格。探针卡在制作过程中需要将探针安装到陶瓷孔内或焊接到陶瓷基板的焊盘上。

高端探针卡上会用到MEMS垂直探针，这种探针等效直径一般在30um-100um范围内，其特点是尺寸小，比较脆弱，很容易划伤或者损坏。在存储芯片测试阶段还会用到另一种二维探针，如Z字形，此种探针通常也比较薄，厚度一般为50-100um，高度一般为4-6mm，宽度4-10mm左右。对于这种尺寸小、比较脆弱的探针，如何提高其焊接精度和焊接可靠性是目前丞需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种探针焊接系统及探针焊接方法，可提高焊接精度和焊接可靠性。

本发明提供的技术方案如下：

一方面，提供了一种探针焊接系统，包括：

机座，包括工作台和设置于所述工作台上方的机架；

基板治具，设置于所述工作台，用于固定基板；

移动机构，包括X轴轨、Y轴轨和Z轴轨，所述X轴轨和所述Y轴轨设置于所述工作台用于所述基板治具的移动，所述Z轴轨设置于所述机架；

摄像机构，设置于所述Z轴轨，用于获取所述基板上的目标焊盘的位置补偿信息；

焊料添加机构，设置于所述Z轴轨且位于所述摄像机构的一侧，所述焊料添加机构包括放料器和第一激光器，所述放料器用于向所述目标焊盘释放焊料，所述第一激光器设置在所述放料器远离所述摄像机构的一侧且出口端朝向所述放料器倾斜设置，用于使焊料变为熔融状态并落到所述目标焊盘；

焊接机构，设置于所述Z轴轨且位于所述摄像机构的另一侧，所述焊接机构包括探针抓取件和第二激光器，所述探针抓取件用于抓取探针，所述第二激光器设置在所述探针抓取件远离所述摄像机构的一侧且出口端朝向所述探针抓取件倾斜设置，用于将探针焊接在所述目标焊盘上；

控制机构，用于控制所述摄像机构、所述焊料添加机构和所述焊接机构的工作，并用于根据所述基板上的焊盘位置和所述位置补偿信息控制所述基板治具的移动；

所述摄像机构还用于获取焊接探针后的基板的图像信息；

所述控制机构还用于根据所述图像信息判断所述基板上的探针是否焊接合格，若是，则进行下一基板的探针焊接，若否，则对不合格焊盘进行焊接修复。

进一步地，还包括多个精密位移平台，多个所述精密位移平台分别设置在所述Z轴轨上，所述摄像机构、所述焊料添加机构和所述焊接机构分别对应设置在一个所述精密位移平台上，用于微调所述摄像机构、所述焊料添加机构和所述焊接机构到所述基板的距离。

进一步地，所述摄像机构到所述工作台的距离大于所述焊料添加机构到所述工作台的距离及所述焊接机构到所述工作台的距离。

进一步地，所述焊接机构到所述工作台的距离大于所述焊料添加机构到所述工作台的距离。