[发明专利]探针与电子器件引脚的对准方法及系统

说明书

本发明公开了探针与电子器件引脚的对准方法及系统，该系统包括顺序连接的对准子系统、光扫描子系统、光电信号处理子系统，首先录入相关信息；再调节光束与电子器件表面相交形成的光斑；再控制光束的运动轨迹，使光束与电子器件表面相交形成的光斑往复运动，在靠近电子器件引脚的区域进行逐点扫描；然后将返回的反射信号光功率与预定对准光功率进行比对，确定探针的对准位置，完成对准过程。本发明实现了探针和待测器件引脚之间的自动精确对准，解决了传统探针台只能通过手动方式及半自动化方式进行对准的问题，投入成本低、通用性好，效率更高，应用广泛，能够确保测试信号质量及测试结果的可靠性，并缩减测试时间，降低成本。

技术领域

本发明属于检测设备的技术领域，涉及电子器件自动测试设备及半导体芯片自动测试设备的引脚自动对准方法，尤其涉及探针与电子器件引脚的对准方法及系统。

背景技术

在电子及半导体器件的电学性能测试中，电子及半导体器件引脚与测试设备的电学连接需要通过探针实现，在追求微小型化的电子、半导体及光电行业中，由于器件引脚及引脚与引脚之间线路的微小型化，因此很难通过肉眼准确、快速的将探针与引脚之间有效的对准并使之相互接触。

传统的探针台只能通过手动或者半自动化的方式，来对探针和待测器件引脚及晶圆进行电学特性的测试，而不能有效识别待测电子器件引脚材料和引脚周围材料在对应波段的反射率。

如何保证被测试电子、半导体器件的引脚与探针之间准确且有效的接触，降低科研院所、企业的测试成本，提高科研院所、企业的测试效率，已经成为了本行业内的科研、技术人员亟需解决的一项重大课题。近年来有很多科技工作者针对此问题开发出了一些新产品及新的方法。

目前常用的一些改善被测试电子、半导体器件引脚与探针之间有效对准并使之相互接触的技术手段包括：

第一，通过光学显微镜观察电子、半导体器件引脚与探针之间的距离、高度、方位，再结合手动方式慢慢调节电子、半导体器件引脚与探针之间的距离、高度、方位直到两者之间相互接触。

第二，简单的通过伺服电机、伺服电机控制器结合目镜的方式来提高电子、半导体器件引脚与探针之间的接触精度，节省两者连接所用时间，降低测试成本，提高测试效率。

第三，通过伺服电机、电机控制器结合定位控制软件,使它们三者之间相互配合，最终可以让电子、半导体器件引脚与探针之间能够迅速、有效的接触。

通过对已经公开的专利、文献和在售产品的调研，以下公开文献可资对比。

专利201110079362.0提供了可用于X射线、γ射线辐射实验的多功能探针台测试系统。该发明适用于做X射线、γ射线辐射实验，该测试系统主要配置有一个可存放放射源的铅容器，并且还包括一个存放测试系统的辐射防护暗箱，其主要用途是可以对正在被电离辐射的芯片进行相应的I-V和C-V测试，并可同步的将所测数据输入计算机进行处理。该探针台测试系统除了可以对辐射芯片进行测试外，当取下电子目镜装置和与x、y、z轴和θ角相连的长操纵杆时，也同时可以对普通芯片进行测试。但是，该发明所提供的技术依旧使用电子目镜装置和手动调节装置对待测器件引脚和探针空间位置、距离之间进行对准，无法提高整体效率，待测器件引脚与探针之间同样非常容易出现结合不充分的问题；并不具备通过光扫描来实现电子器件引脚与探针之间自动对准接触的功能。