一种用于探针台的晶圆防滑出结构的制作方法

本实用新型涉及晶圆测试设备的技术领域，特别涉及一种用于探针台的晶圆防滑出结构。

背景技术：

探针台是集成电路测试的主要设备之一，配合测试机使用，对未切割的晶圆片进行检测。

公告号为cn203414540u的中国专利公开了一种全自动ic及led测试一体化系统，包括探针台模块和测试机模块，所述探针台模块包括输送晶圆的片盒升降机构、移动晶圆至测试位置的承片机构和将晶圆由所述片盒升降机构传递至承片机构的上片机构，所述测试机模块包括相连的探卡和测试机，所述探卡与所述承片机构配合并置于所述承片机构的上方，所述测试机与所述承片机构相连，所述承片机构中还包括承片台、第一动力装置和第二动力装置，所述第一动力装置直线驱动所述承片台，所述第二动力装置旋转驱动所述承片台。

这种全自动ic及led测试一体化系统中用于盛装晶圆的片盒即晶圆匣，公告号为cn208806233u的中国专利公开了一种晶圆匣，包括承载部与框体。框体连接承载部，并具有晶圆入口。承载部位于晶圆入口的正下方。框体包括多个围绕晶圆入口的上端部，其中各个上端部朝向远离承载部的方向延伸及渐缩，以使各个上端部的顶端不形成水平平面。

上述晶圆匣的框体相对的两侧壁上成对开设有沟槽，沟槽一端与晶圆入口连通，另一端延伸至承载部，每一对沟槽可以放置一片晶圆。

在实际使用过程中，探针台内的片盒升降机构、上片机构和承片机构相互配合，将晶圆从晶圆匣内取出，完成晶圆的输送和定位，并在测试结束后将晶圆送回晶圆匣。这一系列动作均需要电机、丝杠、齿轮等机械结构驱动，同时也必然会导致探针台的小幅度振动。振动传递至晶圆匣和晶圆匣内的晶圆上时，往往容易使晶圆在晶圆匣内移动，晶圆会有部分从晶圆入口处伸出。此时片盒升降机构驱使晶圆匣升降，从晶圆入口处伸出的部分晶圆撞击在探针台的机架上，则会导致晶圆破裂。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种用于探针台的晶圆防滑出结构，具有能够将与上片机构齐平的晶圆释放，不影响上片机构中的机械手吸取晶圆，同时将其它各层晶圆锁住，防止其从晶圆匣内滑出的优点。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种用于探针台的晶圆防滑出结构，包括设置在晶圆匣框体上的锁定机构和设置在探针台机架上的解锁机构，所述锁定机构包括成对设置在框体两侧的基座，所述基座沿竖直方向设置，基座上设有若干组锁定杆、齿轮、解锁杆和用于使锁定杆回到原位的复位件，与框体上的沟槽分别对应，所述锁定杆和解锁杆均与框体的侧壁垂直，并沿自身长度方向滑动设置在基座上，锁定杆和解锁杆分别设置在齿轮两侧，与齿轮啮合，且锁定杆一端穿入框体侧壁，并延伸至沟槽内，所述解锁机构包括成对设置在框体两侧的楔块，所述楔块与机架固接，与上片机构齐平，楔块的上表面朝向框体倾斜设置，并与解锁杆背向框体的一端相抵。

通过采用上述技术方案，锁定杆一端穿入框体侧壁，延伸至沟槽内，可以有效地将晶圆锁住，阻止其滑向晶圆入口；当片盒升降机构带动晶圆匣下移，使其中一层的晶圆与上片机构的机械手对齐时，该层晶圆所在沟槽对应的解锁杆也与楔块齐平，解锁杆在下移过程中与楔块的上表面相抵，由于楔块的上表面朝向框体倾斜设置，故将解锁杆压向框体，并带动与解锁杆啮合的齿轮旋转，设置在齿轮另一侧的锁定杆在齿轮的带动下移动，且移动方向与解锁杆相反，锁定杆一端离开沟槽，不再阻挡该层晶圆，使机械手能够顺利地吸取晶圆；晶圆测试结束后，机械手将其送回晶圆匣，此后晶圆匣继续下移，该层解锁杆与楔块脱离，不再被楔块顶住，此时复位件驱使锁定杆回到原位，继续将该层晶圆锁住；能够将与上片机构齐平的晶圆释放，不影响上片机构中的机械手吸取晶圆，同时将其它各层晶圆锁住，防止其从晶圆匣内滑出。

进一步的，所述锁定杆背向沟槽一端从基座上穿出，所述复位件包括凸缘和复位弹簧，所述凸缘与锁定杆背向沟槽的一端固接，所述复位弹簧套设在锁定杆上，复位弹簧一端与凸缘相连，另一端与基座相连。

通过采用上述技术方案，复位弹簧一端与凸缘相连，另一端与基座相连，当解锁杆被楔块压向框体时，锁定杆背向框体移动，带动凸缘远离基座，使复位弹簧拉伸，当解锁杆与楔块分离后，解锁杆和锁定杆不再受到限制，复位弹簧回缩，使锁定杆重新穿入沟槽。

进一步的，所述复位件包括设置在解锁杆上的磁铁，且磁铁位于解锁杆背向框体一端，所述楔块采用铁磁性材料，楔块的下表面朝向框体倾斜设置。

通过采用上述技术方案，楔块的下表面朝向框体倾斜设置，在解锁杆随晶圆匣下移的过程中，解锁杆末端的磁铁始终与铁磁性的楔块磁性吸附，逐渐牵引解锁杆背向框体移动，同时带动锁定杆朝向框体移动，并穿入沟槽。

进一步的，所述基座内部转动架设有转轴，所述转轴沿竖直方向设置，所述齿轮套设在转轴上，所述复位件包括套设在转轴上的扭簧，所述扭簧一端与转轴相连，另一端与基座相连。

通过采用上述技术方案，解锁杆被楔块压向框体时，带动齿轮和转轴旋转，在扭簧上储存弹性势能，待解锁杆失去限制后，扭簧驱使齿轮反转，带动锁定杆重新穿入沟槽。

进一步的，所述楔块的上表面开设有导向槽，所述解锁杆背向框体一端与导向槽滑动配合。

通过采用上述技术方案，解锁杆背向框体一端与导向槽滑动配合，能够稳定地被楔块压向框体，进而将晶圆释放。

进一步的，所述导向槽的槽底嵌设有若干滚轮。

通过采用上述技术方案，设置滚轮，可以大大降低解锁杆在导向槽内滑动时所受的摩擦力，避免解锁杆和楔块之间卡死。

进一步的，所述锁定杆位于沟槽内的一端设有弹性杆头。

通过采用上述技术方案，锁定杆位于沟槽内的一端拦截在晶圆与晶圆入口之间，当晶圆受到震动时，会不断的撞击在锁定杆上，设置弹性杆头能够起到缓冲的作用，对晶圆进行有效地保护。

进一步的，所述基座内部设有限位槽，所述限位槽呈弧形，限位槽的圆心为齿轮的轴心，所述齿轮上设有限位杆，所述限位杆沿竖直方向设置，限位杆背向齿轮一端滑动设置在限位槽内。

通过采用上述技术方案，限位杆在限位槽内滑动，对齿轮的旋转角度进行限制，进而对锁定杆的行程进行限制，避免其在复位过程中移动过长后撞击在晶圆上。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1.能够将与上片机构齐平的晶圆释放，不影响上片机构中的机械手吸取晶圆，同时将其它各层晶圆锁住，防止其从晶圆匣内滑出；

2.通过设置弹性杆头、限位槽和限位杆等结构，能够减轻锁定杆与晶圆之间的碰撞，对晶圆进行较好地保护。

附图说明

图1是实施例1的整体结构示意图；

图2是实施例1中基座的结构示意图；

图3是实施例2中楔块、解锁杆之间连接关系示意图；

图4是实施例3中齿轮、基座之间连接关系示意图。

图中，1、基座；2、锁定杆；3、齿轮；4、解锁杆；5、楔块；6、凸缘；7、复位弹簧；8、磁铁；9、扭簧；11、转轴；12、限位槽；21、弹性杆头；31、限位杆；51、导向槽；52、滚轮；101、框体；102、机架；103、沟槽；104、上片机构。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例1：

一种用于探针台的晶圆防滑出结构，如图1和图2所示，包括锁定机构和解锁机构。其中，锁定机构设置在晶圆匣的框体101上，包括基座1、锁定杆2、齿轮3、解锁杆4和复位件等。解锁机构设置在探针台的机架102上，为成对设置在框体101两侧的楔块5。

如图1和图2所示，基座1沿竖直方向设置，并成对设置在框体101两侧，与框体101相连。锁定杆2、齿轮3、解锁杆4和复位件设有多组，与框体101上沟槽103的数量对应。

如图2所示，锁定杆2和解锁杆4的高度齐平，二者均与框体101的侧壁垂直，并沿自身长度方向滑动设置在基座1上。其中，锁定杆2一端穿入框体101侧壁，与框体101滑动配合，并延伸至沟槽103内，另一端则从基座1上穿出，并固接有环形凸缘6。

如图2所示，齿轮3沿水平方向设置，转动架设在基座1内部。锁定杆2和解锁杆4则分别位于齿轮3两侧，其朝向齿轮3一侧设有锯齿面，与齿轮3啮合。

如图1和图2所示，楔块5固接在机架102上，与上片机构104齐平，其上表面朝向框体101倾斜设置。此外，楔块5的上表面还开设有导向槽51，导向槽51的槽底铺设有滚轮52，且滚轮52与楔块5转动连接。

晶圆匣在片盒升降机构的驱动下下降至其中一层晶圆与上片机构104齐平，与该层晶圆对应的解锁杆4末端则在导向槽51内滑动，与滚轮52相抵。在此过程中，解锁杆4被压向框体101，带动齿轮3旋转，使锁定杆2背向框体101滑动，不再对晶圆进行拦截。

如图2所示，复位件采用复位弹簧7，复位弹簧7套设在锁定杆2上，其一端与凸缘6固接，另一端与基座1固接。

锁定杆2背向框体101滑动后，复位弹簧7处于拉伸状态。当楔块5不再对解锁杆4进行限制时，复位弹簧7回缩，驱使锁定杆2重新穿入沟槽103。

如图2所示，基座1的内壁上开设有弧形限位槽12，限位槽12位于齿轮3下方，其圆心即为齿轮3的轴心。相应地，齿轮3的下表面固接有限位杆31，限位杆31沿竖直方向设置，其底端滑动设置在限位槽12内。

由于限位杆31只能在限位槽12内来回移动，故齿轮3的旋转角度有限，当复位弹簧7驱使锁定杆2重新穿入沟槽103时，只能到达其离开沟槽103之间的位置，而不会撞击在晶圆上。

如图2所示，锁定杆2位于沟槽103内的一端设有橡胶制成的弹性杆头21，其将晶圆拦截在晶圆匣内时，晶圆也会不断地冲击在弹性杆头21上，但不易受损。

具体实施过程：

锁定杆2一端延伸至沟槽103内，可以有效地将晶圆锁住，阻止其滑向晶圆入口。片盒升降机构带动晶圆匣下移，使其中一层的晶圆与上片机构104的机械手对齐，该层晶圆所在沟槽103对应的解锁杆4也与楔块5齐平，解锁杆4在下移过程中与楔块5的上表面相抵，被压向框体101，通过齿轮3带动锁定杆2背向框体101移动，使锁定杆2一端离开沟槽103，机械手能够顺利地吸取晶圆。晶圆测试结束后，机械手将其送回晶圆匣，此后晶圆匣继续下移，该层解锁杆4与楔块5脱离，不再被楔块5顶住，此时复位弹簧7驱使锁定杆2回到原位，继续将该层晶圆锁住。

实施例2：

如图3所示，复位件为磁铁8，且磁铁8嵌设在解锁杆4朝向楔块5的一端。相应地，钢质楔块5的下表面朝向框体101倾斜设置。

具体实施过程：

完成对晶圆的测试后，解锁杆4随晶圆匣继续下移，其末端的磁铁8始终与楔块5磁性吸附，逐渐牵引解锁杆4背向框体101移动，同时带动锁定杆2朝向框体101移动，并穿入沟槽103。

实施例3：

如图4所示，基座1的内壁上转动架设有转轴11，转轴11沿竖直方向设置，齿轮3同轴套设在转轴11上，与转轴11固接。复位件为套设在转轴11上的扭簧9，扭簧9顶端与转轴11固接，底端与基座1固接。

具体实施过程：

解锁杆4被楔块5压向框体101时，带动齿轮3和转轴11旋转，在扭簧9上储存弹性势能。待解锁杆4失去限制后，扭簧9驱使齿轮3反转，带动锁定杆2重新穿入沟槽103。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。