环形灯7安装在CXD图像传感器8上，CXD图像传感器8由数据线连接至电脑15，LED环形灯7通过连接线连接至LED光源亮度调节器I。
[0025]本实施例中，探针卡模块11包括阵列微探针16、探针盘17、探针导向盘18、PCB板19、插线引脚20和铝合金板21。阵列微探针16安装在探针盘17以及探针导向盘18内，阵列微探针16的一端与PCB板19上的凸点接触，插线引脚20安装在PCB板19上，整个探针卡模块11通过铝合金板与外部支架连接，从而安装在Z方向运动导轨9上，插线引脚20通过导线连接至四线式线材测试机14。
[0026]本实施例中，运动控制卡13用来控制各个运动机构的运动。
[0027]图4所示为本实施例封装晶圆的阵列微探针全自动测试方法。开启自动测试后，晶圆6将随承片台5 —起运动到事先设定的位置，CCD图像传感器8和LED环形灯7将随Z方向运动导轨9运动到合适的位置，接着CCD图像传感器8获取晶圆6的局部放大图片，通过数据线传送至电脑15，图像处理程序对接收的图片进行图像处理，计算出晶圆6相对CCD图像传感器8的视场中心的偏距和偏转角度，然后运动控制卡13控制X方向运动导轨3、Y方向运动导轨运动2和旋转平台4运动，使晶圆6运动相应的距离和转动相应的角度，接着CXD图像传感器8再次获取图片，重复上述过程直至偏距为0，并且偏转角度小于设定误差。循环结束之后，根据CCD图像传感器8的视场中心和探针卡模块11中心的相对位置关系，将晶圆运行至探针卡的下方，晶圆6上的第一颗芯片将与探针卡对准，此时Z方向运动导轨9使探针卡模块11向下运动，使微探针阵列16与微凸点接触进行电学测试，接着探针卡模块11向上运动，晶圆6向右运动使第二颗芯片与探针卡对应，进行第二颗芯片的测试，如此循环直至整个晶圆6测试完毕，探针卡模块11和晶圆6将随各自的运动导轨运动到初始位置。
[0028]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.一种封装晶圆阵列微探针全自动测试方法，其特征在于，包括如下步骤: 步骤一、运用机器视觉取得晶圆局部位置图像，通过图像处理算法计算晶圆的精密位置； 步骤二、实现微探针阵列与芯片上的微凸点的精确对准，并使微探针阵列和微凸点接触； 步骤三、将芯片的电学性能通过微探针引出来，对其进行分析判断，从而完成对芯片的测试。
2.如权利要求1所述的封装晶圆阵列微探针全自动测试方法，其特征在于，步骤一具体为:通过运动平台使晶圆以及CCD图像传感器运动至事先设定位置，CCD图像传感器获取晶圆局部灰度图像，通过数据传输线传送至电脑，接着图像处理程序对接收的图片进行图像处理，计算出当前晶圆的精确位置以及偏转角度。
3.如权利要求1所述的封装晶圆阵列微探针全自动测试方法，其特征在于，步骤二具体为:再由上位机发出指令，控制运动平台移动相应的距离，同时转动相应的角度，使晶圆中的某块芯片处于CCD视场的正中心，最后根据CCD视场中心和探针卡中心的相对距离将晶圆运动至探针卡下方，控制Z方向运动导轨运动使阵列微探针与晶圆上的微凸点接触。
4.如权利要求1所述的封装晶圆阵列微探针全自动测试方法，其特征在于，步骤三具体为:获取当前的芯片的电学数据，经连接线传输至四线式线材测试机，四线式线材测试机根据事先设定的判定条件判定该芯片是否合格，并最终在电脑中显示出来，在将晶圆上的所有芯片测完之后，整个运动平台将运动至初始位置。
5.—种封装晶圆阵列微探针全自动测试系统，包括运动平台、承片台、视觉模块、运动控制卡、探针卡模块、四线式线材测试机和电脑，其中，承片台、视觉模块以及探针卡模块安装在运动平台上，随着运动平台一起运动，运动控制卡控制运动平台的运动，探针卡模块与四线式线材测试机连接，电脑与运动控制卡以及四线式线材测试机连接。
6.如权利要求5所述的封装晶圆阵列微探针全自动测试系统，其特征在于，所述运动平台包括X方向运动导轨、Y方向运动导轨、Z方向运动导轨和旋转平台，其中X方向运动导轨和Y方向运动导轨安装在水平工作台上，Z方向运动导轨安装在一固定于水平工作台上的铝合金支架上，旋转平台安装在X方向运动导轨上，运动导轨的一端都装有一个伺服电机，通过联轴器与运动导轨的丝杠连接，旋转平台则通过一个步进电机来驱动。
7.如权利要求5所述的封装晶圆阵列微探针全自动测试系统，其特征在于，所述承片台包括玻璃盘、支腿、底座、定位片和托盘，底座通过内六角螺栓固定在旋转平台上，能随着旋转平台一起转动，托盘安装在四个支腿上，玻璃盘则嵌入托盘中，测试前需将晶圆通过定位片固定在玻璃盘上。
8.如权利要求5所述的封装晶圆阵列微探针全自动测试系统，其特征在于，所述视觉模块包括CCD图像传感器和LED环形灯，CCD图像传感器通过传感器支架安装在Z方向运动导轨上，LED环形灯安装在CXD图像传感器上，CXD图像传感器由数据线连接至电脑，LED环形灯通过连接线连接至一光源亮度调节器。
9.如权利要求5所述的封装晶圆阵列微探针全自动测试系统，其特征在于，所述探针卡模块包括阵列微探针、探针盘、探针导向盘、PCB板、插线引脚和铝合金板，阵列微探针安装在探针盘以及探针导向盘内，微探针的一端与PCB板上的凸点接触，插线引脚安装在PCB板上，整个探针卡模块通过铝合金板与外部支架连接，从而安装在Z方向运动导轨上，插线引脚通过导线连接至四线式线材测试机。
【专利摘要】本发明公开了一种封装晶圆阵列微探针全自动测试方法，包括如下步骤：运用机器视觉取得晶圆局部位置图像，通过图像处理算法计算晶圆的精密位置；实现微探针阵列与芯片上的微凸点的精确对准，并使微探针阵列和微凸点接触；将芯片的电学性能通过微探针引出来，对其进行分析判断，从而完成对芯片的测试。本发明还公开了一种封装晶圆阵列微探针全自动测试系统，包括运动平台、承片台、视觉模块、运动控制卡、探针卡模块、四线式线材测试机和电脑，其中，承片台、视觉模块以及探针卡模块安装在运动平台上，随着运动平台一起运动，运动控制卡控制运动平台的运动，探针卡模块与四线式线材测试机连接，电脑与运动控制卡以及四线式线材测试机连接。
【IPC分类】G01R31-28
【公开号】CN104820181
【申请号】CN201510245261
【发明人】李军辉, 葛大松, 张潇睿, 田青, 朱文辉
【申请人】中南大学
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年5月14日