[发明专利]一种垂直式弯形MEMS探针插针装置及其插针方法

说明书

本发明公开了一种垂直式弯形MEMS探针插针装置及其插针方法；用于将垂直式弯形MEMS探针插入探针卡中；装置包括上固定结构、下固定结构、平移结构、锁止结构、定位导向结构、视觉检测结构；由所述平移结构带动所述上固定结构在X、Y、Z方向上平移，以使上固定结构及上盖板在初始位置到工作位置之间位移；由所述倾斜机构带动所述下固定结构在θ轴、X轴、Y轴角度上倾斜；在工作位置、所述平移结构带动所述上固定结构分离或靠近下固定结构时，所述上盖板、下盖板之间相互平行且上探针孔、下探针孔之间竖直方向上一一对位。本装置可以使上盖板与左右垫块分离、保证平面度，插针方法，解决了目前手工插针、换针时人手抖动产生针位偏移、洒落等问题。

技术领域

本发明涉及半导体芯片测试技术领域，特别涉及一种用于高端探针卡生产的一种垂直式弯形MEMS探针插针装置及其插针方法。

背景技术

 MEMS探针卡是用来检测晶圆芯片的重要工具，由于晶圆芯片引脚间距不断缩小（50-100μm），MEMS工艺加工后探针可以实现该间距的检测要求。

参考如附图2A至附图2C所示的垂直式弯形MEMS探针结构示意图。垂直式弯形MEMS探针尺寸界面微小（截面50μm*50μm），长度尺寸大（5~8mm）。针尾勾在探针卡上盖板探针孔上，保证垂直式弯形MEMS探针不会掉落。针腹为弯形结构，在探针卡上盖板与探针卡下盖板中间的腔室中。针尖为工作面，用于刺穿芯片引脚表层金属，从而进行导电通讯测试。

探针卡采用垂直式弯形MEMS探针，垂直式弯形MEMS探针的针尖与针尾不同轴、有偏移，在上下盖板中间安装一个中空隔板，隔板与上下盖板固定，在上下盖板插针处形成一个腔室，使探针可以活动。

目前常规的插针方法是把探针卡固定在显微镜下，人工镊子夹针，从上盖板探针孔中插入探针，从下盖板探针孔中插出。

目前该方法存在的问题：

（1）由于探针上盖板探针孔与探针下盖板探针孔不垂直对应，有偏移，所以垂直式弯形MEMS探针在腔室中左右晃动，不容易插入下盖板探针孔；

（2）由于探针上盖板探针孔与探针下盖板探针孔不垂直对应，有偏移，所以垂直式弯形MEMS探针在腔室中左右晃动，在针尾处稍微移动一个微小角度，针头就可能偏差出很远距离，这就容易插入临近孔位，造成错孔；

（3）由于探针上盖板探针孔与探针下盖板探针孔不垂直对应，有偏移，所以垂直式弯形MEMS探针在腔室中左右晃动，垂直式弯形MEMS探针容易在腔室中被弯折，从而造成探针损伤；

（4）由于探针上盖板探针孔与探针下盖板探针孔不垂直对应，有偏移，所以垂直式弯形MEMS探针在腔室中左右晃动，效率低、成本高。

有鉴于此，如何解决上述问题，便成为本发明所要研究解决的课题。

发明内容

本发明的目的是提供一种垂直式弯形MEMS探针插针装置及其插针方法，使得垂直式弯形MEMS探针插针装置及插针工艺方法需具备以下功能：

（1）提供一种新型探针卡结构，可以使探针卡隔板左右分离，安装后使用螺钉使其固定，保证平面度；

（2）提供一种装置可以使上盖板与隔板分离；

（3）提供一种装置可以使探针卡上盖板X方向、Y方向、Z方向高精度移动；

（4）提供一种装置可以使高倍显微镜显示出插针情况，方便人工及时纠正；

（5）提供一种垂直式弯形MEMS探针插针方法，解决了目前手工插针、换针时人手抖动产生针位偏移、洒落等问题。