磨針機的研磨裝置的製作方法
2023-09-20 06:03:15 1
專利名稱：磨針機的研磨裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種磨針機，特別是涉及一種磨針機的研磨裝置。
背景技術：
隨著國內IC產業的蓬勃發展，對周邊消耗性零配件的需求也相對提高。測試探針卡(Probe Card)是IC測試領域中極為重要的工裝用具。在晶片製造過程中，最後的測試階段會進行不同電性功能的測試(Wafer Sorting)，以確保產品的功能性，探針卡(Probe Card)即為進行晶片測試時，與晶片作直接接觸的一個重要界面。
如圖1所示，該探針卡(Probe Card)1主要具有一電路板11，以及多個與該電路板11連接的探針12。該多個探針12是以含有鎢、鎳等金屬成份製成的細微針體，並分別具有一與該電路板11固接的連接端121，以及一用於與晶片作接觸測試的接觸端122。每一接觸端122的針尖位置必須與欲進行接觸的晶粒上的電極墊相互對應，並規範每一根探針12從針尖到該電路板11的長度都相同。這樣，才能在進行晶片測試時，使每一根探針12都能準確且平均地與晶片上每一顆晶粒的電極墊作電性接觸，以對每一顆晶粒進行不同電性準位及產品功能的測試。
由於該探針卡1在初期製作完成後，每一根探針12從針尖到該電路板11長度不盡相同。因此，為使該探針卡1在進行測試前，每一根探針12的接觸端122到該電路板12的長度皆相同，且使每一根探針12的針尖具有一定程度的平坦度，所以必須以一磨針機，對該多個探針12的針尖進行研磨，一方面可使該多個探針12的針尖磨平，另一方面也可使該每一根探針12的接觸端122都能平均地維持於一假想平面上。
配合圖2所示，為一般常見的探針卡1專用磨針機2，該磨針機2具有一圍繞界定出一容置空間211的底座21、一設置於該底座21上並具有一開口221的承載板22，及一設置於該底座21的容置空間211內的研磨裝置23，該研磨裝置23具有一可被驅動旋轉且表面平坦度極佳的研磨板231。實際磨針時，該針測卡1的電路板11是固定於該承載板22上，且該針測卡1上的多個探針12經由該開口221而朝向該容置空間211，以使該多個探針12的接觸端122能與該研磨裝置23的研磨板231作接觸研磨的動作。
再配合圖3所示，然而，由於該研磨板231是以多個螺絲20由下而上鎖合於該研磨裝置23上。眾所皆知地，以螺絲鎖合除必須考慮各個螺絲鎖合時的分布位置，還要平均每一根螺絲鎖合的鬆緊程度，甚至螺絲鎖合時的順序也要列入考慮，以免該研磨板231各個角落所受的應力不同，使該研磨板231表面產生變形量進而影響平坦度，導致無法均勻地研磨該多個探針12。所以，該磨針機2在加工組裝時的精準度要求極高。此舉不但會增加該磨針機2組裝時的困難度，更會使成本提高。此外，不論加工精度有多高還是會有誤差產生，一般來說變形量約在30um上下，其誤差不可謂不大。且該磨針機2在使用一段時間後，極易因螺絲鬆動影響該研磨板231的螺絲鎖合應力，而使該研磨板231表面再度處於不平坦的狀態。
有鑑於此，為進一步改善上述缺點，使該研磨板231具有較佳的平坦度，且不易產生形變，以達到平均研磨該多個探針12的目的，就是本實用新型欲積極改善的重點。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種針測卡專用的並具有較佳研磨平坦度的磨針機的研磨裝置。
為達到上述目的，本實用新型磨針機的研磨裝置，用以研磨一針測卡上的多個探針，該磨針機具有一圍繞界定出一容置空間的基座、一設置於該基座上並開設有一與該容置空間相連通的開口的承載板，及一設置於該容置空間中的研磨裝置，該針測卡是固定於該承載板上，且該針測卡上的多個探針則經由該開口而朝向該容置空間，以使該多個探針能與該研磨裝置作接觸研磨，其特徵在於該研磨裝置具有一固定座，一設置於該固定座上的運動件、一與該運動件連接並可驅動其旋轉的動力源、一固定於該運動件上的真空腔體，及一位於該真空腔體上的磨針板。藉助該真空腔體以真空吸附該磨針板而使該磨針板可以具有較佳的水平準位，以提高該磨針板對該多個探針進行磨針時的平坦度，進而得到良好的磨針效果。
為進一步說明本實用新型的上述目的、結構特點和效果，以下將結合附圖對本實用新型進行詳細的描述。
圖1是一般針測卡的側視剖面示意圖。
圖2是一般常見的探針卡專用磨針機的立體示意圖。
圖3是一般磨針機中一研磨裝置的立體分解示意圖。
圖4是本實用新型磨針機的立體示意圖。
圖5是本實用新型一較佳實施例的磨針機的研磨裝置立體分解示意圖。
圖6是圖5中該磨針機的研磨裝置的立體組合示意圖。
圖7是該研磨裝置中一真空腔體與一磨針板的立體分解示意圖。
圖8是該較佳實施例研磨一塊針測卡的剖視示意圖。
具體實施方式
下面通過一較佳實施例及附圖對本實用新型磨針機的研磨裝置進行詳細說明，附圖中如圖4所示，本實用新型一較佳實施例的磨針機的研磨裝置4是裝設於一磨針機3上。該磨針機3具有一圍繞界定出一容置空間311的基座31，及一設置於該基座31上並開設有一與該容置空間311相連通的開口321的承載板32。
如圖5、6所示，該研磨裝置4是設置於該基座31的容置空間311中，並包含有一固定座41、一設置於該固定座41上的運動件42、一與該運動件42連接並可驅動其旋轉的動力源43、一固定於該運動件42上的真空腔體44，及一位於該真空腔體44上的磨針板45。
該固定座41位於該容置空間311中的最底部，並與該基座31連接，可用以固定該研磨裝置4。該運動件42具有一位於該固定座41上的第一導向板421、一設置於該第一導向板421上並可相對該第一導向板421左右移動的第二導向板422，及一設置於該第二導向板422上並可相對該第二導向板422前後移動的第三導向板423。該動力源43是與該第一導向板421的一端固結在一起，並具有一偏心轉輪431，且該偏心轉輪431的輸出端與該第三導向板423的一端連接在一起。
配合圖7所示，該真空腔體44固定於該第三導向板423上，且其表面上設置有一向下凹陷的外環槽道441、一向下凹陷並被該外環槽道441圍繞於內的內環槽道442、二連通該外環槽道441與該內環槽道442的導流槽道443、二設置於該真空腔體44表面上的定位孔444、一開設於該外環槽道441上的吸附孔445，及八個環設於該真空腔體44的表面上且可供螺絲鎖固的鎖孔446。該吸附孔445是以抽真空的方式，將該外環槽道441、該內環槽道442，及該二導流槽道443內的空氣抽出，以使該磨針板45吸附於該真空腔體44上，而該多個鎖孔446可供螺絲鎖固於該第三導向板423上。
在此，應注意的是，本實施例的真空腔體44的表面上是具有一外環槽道441、一被該外環槽道441包圍的內環槽道442，但實際實施時也可以只具有該外環槽道441，藉由該吸附孔445的真空吸力，同樣可使該磨針板45吸附於該真空腔體44上，業者可依實際狀況加以變更，並不限於本實施例中所揭示。
該磨針板45位於該真空腔體44上，並具有一上表面451、一相反於該上表面451的下表面452，及二沿該下表面452向下延伸的定位插銷453。該上表面451是一具有極佳平坦度的光滑表面，該二定位插銷453可插入該二定位孔444內，以固定該磨針板45被吸附於該真空腔體44上時的位置，而該下表面452是與該真空腔體44的表面相互頂抵，且被該吸附孔445所吸附。
在本較佳實施例中，該研磨裝置4還包含有一控制面板46，該控制面板46是與該動力源43電性連接，可控制該動力源43的啟閉與否以及轉動速度。該控制面板46通過發出控制信號，來控制該動力源43產生作動及改變運轉速度。但此方式已早為業界所周知並廣泛應用於各種領域當中，且非本實用新型的重點所在，所以在此不再贅述。
依據上述架構，並配合圖8所示，以說明該研磨裝置4的動作原理。圖8為本實用新型磨針機3的研磨裝置4正在研磨一塊針測卡5的使用狀態圖。該針測卡5具有一電路板51，及多個與該電路板51連接的細微探針52，該研磨裝置4主要是用以研磨該針測卡5上的多個探針52，以使每一根探針52的針尖部位到該電路板51的長度皆相同。
該針測卡5是固定於該承載板32上，而該多個細微探針52則經由該開口321而朝向該容置空間311，當施予適當的接觸壓力時，便可使該多個探針52與該研磨裝置4的磨針板45作接觸研磨的動作。
當該動力源43運轉時，會帶動該偏心轉輪431旋轉，並同時驅動該第二、三導向板422、423分別作左右及前後方向的板塊移動。由於該偏心轉輪431是作圓形旋轉，構成此一圓的任一點上可畫出切線的斜率，在數學上利用此斜率便可求得橫向座標及縱向座標分別所代表值的大小。在本較佳實施例中，便是將該橫向座標的值以該第二導向板422左右方向的板塊移動量來表示，而該縱向座標的值以該第三導向板423前後方向的板塊移動量來表示，差別只在於移動時位移量的大小而已。當該偏心轉輪431不斷地改變在此一圓上的位置，便可使該第二、三導向板422、423不斷地作左右及前後方向的板塊移動，從而達到使固設於該第三導向板423上的真空腔體44作定向的圓周運動。然後，再藉由該真空腔體44以真空吸附的形式，將該磨針板45吸附於其上，便可使該磨針板45依圓形的運轉軌道不斷地運轉，以研磨該針測卡5上的多個探針52。
值的一提的是，由於該磨針板45的上表面451是非常平坦且光滑，所以一般業界在進行磨針前，會於該磨針板45的上表面451上貼覆一小片砂紙6，該多個探針52便是於該砂紙6上進行磨針的動作，且因為該砂紙6表面上平均分布有許多細微的研磨顆粒，隨著該多個探針52被逐漸磨平，會在該砂紙6上留下一圈圈圓形的磨針痕跡。再者，由於該真空腔體44是定向地水平移動，所以該針測卡5上的每一根探針52被摩擦到的距離皆相同，所以每一根探針52從被摩擦的針尖到該電路板51的長度是平均且一致的。
此外，由於該磨針板45的上表面451在製造初期便被要求有極佳的水平準位與平坦度，這對現今工藝技術來說要實現並不困難。但是，以真空吸附該磨針板45的方式，卻可避免以往以螺絲鎖合該磨針板45而造成的應力不平均，使該磨針板45的上表面451產生變形量，進而影響該磨針板45上表面451平坦度的缺點。根據實際製作的結果得知，以二具有相同平坦度的磨針板45為前提，使用真空吸附方式的磨針板45其變形量可維持在1-2um內，相較以螺絲鎖合的磨針板45其變形量是在30um上下，大大地改善了該磨針板45平坦度的問題。所以，以本實用新型磨針機3的研磨裝置4所進行研磨的針測卡5，其每一根探針52從被摩擦的針尖到該電路板51的長度是平均且一致性較佳的。
綜上所述，本實用新型磨針機3的研磨裝置4藉由使用該真空腔體44作為吸附該磨針板45的界面，從而使該磨針板45能以真空吸附的方式固定於該研磨裝置4的最上層，避免以往以螺絲鎖合的固定方式，導致應力不平均而影響該磨針板45的平坦度。更因為如此，可使該研磨裝置4的組裝較方便且容易，以達到降低組裝成本的功效，所以確實能達到本實用新型目的。
雖然本實用新型已參照當前的具體實施例來描述，但是本技術領域中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本實用新型，在沒有脫離本實用新型精神的情況下還可作出各種等效的變化和修改，因此，只要在本實用新型的實質精神範圍內對上述實施例的變化、變型都將落在本實用新型權利要求書的範圍內。
權利要求1.一種磨針機的研磨裝置，該磨針機具有一圍繞界定出一容置空間的基座、一設置於該基座上並供一具有多個探針的針測卡固定的承載板，及一設置於該容置空間中的研磨裝置，該承載板開設有一與該容置空間相連通的開口，且該針測卡上的多個探針是面向該容置空間，該研磨裝置是和該多個探針接觸，其特徵在於該研磨裝置包含一固定座、一設置於該固定座上的運動件、一與該運動件連接並可驅動其旋轉的動力源、一固定於該運動件上的真空腔體，及一位於該真空腔體上的磨針板。
2.如權利要求1所述的磨針機的研磨裝置，其特徵在於該真空腔體的表面上設置有一外環槽道，且該外環槽道上開設有一吸附孔。
3.如權利要求2所述的磨針機的研磨裝置，其特徵在於該真空腔體的表面上更設置有一被該外環槽道圍繞的內環槽道，及多個連通該外環槽道與該內環槽道的導流槽道。
4.如權利要求1所述的磨針機的研磨裝置，其特徵在於該運動件具有一第一導向板、一設置於該第一導向板上的第二導向板，及一設置於該第二導向板上的第三導向板，該動力源與該第一導向板固結在一起，並具有一偏心轉輪，且該偏心轉輪與該第三導向板連接。
5.如權利要求1所述的磨針機的研磨裝置，其特徵在於該研磨裝置還包含有一與該動力源電性連接的控制面板。
專利摘要一種磨針機的研磨裝置，該磨針機具有一圍繞界定出一容置空間的基座、一設置於該基座上並開設有一開口的承載板，及一設置於該容置空間中的研磨裝置，該研磨裝置具有一固定座，一設置於該固定座上的運動件、一與該運動件連接並可驅動其旋轉的動力源、一固定於該運動件上的真空腔體，及一位於該真空腔體上的磨針板，藉助該真空腔體以真空吸附該磨針板而使該磨針板可以具有較佳的水平準位，以提高該磨針板的平坦度。
文檔編號B24B37/00GK2675338SQ20042000152
公開日2005年2月2日 申請日期2004年1月12日 優先權日2004年1月12日
發明者鄭仁熹 申請人:經測科技股份有限公司