防污染的探针卡焊接设备及焊接方法与流程

    专利2026-08-13  18


    本技术涉及探针卡测试设备制造的,尤其是涉及一种防污染的探针卡焊接设备及焊接方法。


    背景技术:

    1、探针卡,也称为probe card,是在lsi(大规模集成电路)制造过程中的一个关键工具,用于晶片测试阶段。它充当晶片上的lsi芯片与测试仪器之间的桥梁,通过连接器的作用,使得芯片的电极能够与测试设备进行交互,从而执行电气测试以判断芯片是否符合规格。探针卡通常由pcb基板、探针以及必要的电子元件和功能性部件构成,包括但不限于悬臂针卡、刀片针卡、垂直针卡和膜式针卡等。这些不同的设计允许探针卡适应不同的测试需求和应用场景。探针卡的可靠性和精度对于整个晶圆测试流程至关重要,因为它直接影响到最终产品的质量。

    2、目前,在对探针卡的制造的过程中,需要利用夹爪夹持探针或电子元件,然后夹爪将探针和电子元件转移至pcb板上,接着在夹爪将探针和电子元件进行夹持时,利用探针卡焊接设备对探针或电子元件的引脚进行焊接,待焊接完毕后,夹爪再次抓取探针或电子元件重复上述步骤,从而完成对整个探针卡的焊接。

    3、针对上述中的相关技术,当探针卡焊接设备对探针或电子元件的引脚进行焊接时,此时焊接装置上锡膏中含有的助焊剂会受热挥发从而上升至夹爪上,从而污染夹爪,同时在融化焊丝时,助焊剂与空气中的氧气发生反应,也会导致助焊剂发生飞溅,从而污染pcb板或电子元件,导致探针卡的可靠性和精度降低。


    技术实现思路

    1、为了减小在焊接过程中助焊剂对其他零件的污染,提高探针卡的可靠性和精度,本技术提供一种防污染的探针卡焊接设备及焊接方法。

    2、本技术提供的一种防污染的探针卡焊接设备采用如下的技术方案:

    3、一种防污染的探针卡焊接设备,包括:

    4、焊接装置,包括支撑架、激光件及焊针,所述激光件和所述焊针均安装在所述支撑架上,所述激光件发射的激光束能照射在所述焊针的尖端;

    5、吹气装置,包括固定架、吹气部、输气管及空气过滤泵,所述固定架固定连接在所述支撑架上,所述吹气部安装在所述固定架上,且所述吹气部的出气口朝向所述焊针的尖端,所述输气管连通所述吹气部与所述空气过滤泵,所述空气过滤泵用于分离出氩气并输送至所述输气管内;以及

    6、吸气装置,包括连接架、吸气部、导气管、废气箱,所述连接架安装在所述支撑架上,所述吸气部安装在所述连接架上,且所述吸气部的吸气口朝向所述焊针的尖端,所述导气管连通所述吸气部与所述废气箱,所述废气箱通过所述导气管抽取所述焊针周围的气体。

    7、通过采用上述技术方案,在焊针对探针进行焊接时,利用空气过滤泵将空气中的氩气充当保护气体通过输气管输送至吹气部,接着吹气部将氩气吹向焊针的焊接处,通过氩气的保护,从而避免了助焊剂在焊接的过程中氧化导致飞溅污染pcb板或电子元件。

    8、同时在吹气装置工作的过程中,吸气装置也同时进行工作,吸气装置的吸气部将挥发的助焊剂以及保护气体通过导气管吸入废气箱内,从而避免了助焊剂会受热挥发从而上升吸附至夹爪上,使得夹爪在长时间工作下仍然能保持洁净。

    9、通过吹气装置和吸气装置的配合,使得激光件和焊针在对探针进行焊接作业时,吹气装置吹入保护气体防止助焊剂氧化飞溅,同时吸气装置将助焊剂挥发的部分吸入废气箱,从而保证在对探针的焊接过程中,不会对夹爪及其他电子元件造成污染,进而提高探针卡的可靠性和精度。

    10、可选的,所述吹气部出气方向的角度可调;及/或

    11、所述吹气部的出气方向与所述吸气部的进行方向之间的夹角为钝角。

    12、通过采用上述技术方案,调节吹气部出气方向,便于控制吹气部在合适位置对焊针的尖端进行吹气。

    13、控制吹气部与吸气部之间的夹角,使得吹气部吹出的气体能够更好的被吸气部吸入,从而减小污染气体的流出。

    14、可选的,所述吹气部的出气方向与所述焊针的夹角大于所述激光件发射的激光束照射方向与所述焊针之间的夹角。

    15、通过采用上述技术方案,吹入的保护气体不仅仅需要时时对焊缝熔池进行保护,还需要对已经焊接过的刚刚凝固的区域进行保护,将吹气部与焊针的夹角设置更大,从而使得吹气部与焊接的pcb板更加贴合,即吹气部的吹气方向与pcb板的夹角更小,使得吹气的覆盖范围更广,使得对刚焊接好的部分能具有更好的保护。

    16、可选的,所述吹气装置还包括安装板、绕管筒,所述绕管筒转动连接在所述安装板上,所述输气管绕设在所述绕管筒上。

    17、通过采用上述技术方案,利用绕管筒将输气管进行缠绕,从而避免了输气管与其他的零部件之间的干涉,同时需要将吹气部进行调节时,可转动绕管筒,使得绕管筒与吹气部之间能有合适的距离来便于吹气部进行调节。

    18、可选的,所述安装板上固定连接有固定筒,所述绕管筒套设在所述固定筒上,所述固定筒内安装有电热件,所述电热件用于对所述固定筒和所述绕管筒供热,以加热所述输气管内的保护气体。

    19、通过采用上述技术方案,利用电热件对绕设在绕管筒上的输气管进行加热,从而使得吹气部吹出的保护气体为热气,使得在激光件对助焊剂或锡膏进行加热前,保护气体既可进行防氧化,同时也可对助焊剂或锡膏进行预热,从而避免激光件快速改变的温度导致助焊剂或锡膏局部温度改变过大导致飞溅。

    20、可选的,所述废气箱中间设置有过滤隔离层,所述输气管位于所述过滤隔离层的一侧,所述导气管位于所述过滤隔离层的另一侧。

    21、通过采用上述技术方案,将导气管和输气管均连在废气箱上,从而使得废气箱中收集的废气可经过过滤隔离层之后重复使用,减小空气过滤泵直接从空气中过滤氩气的压力。

    22、可选的,所述过滤隔离层包括过滤框,所述过滤框插设在所述废气箱内,所述过滤框上固定连接有多层过滤棉,所述过滤棉之间设置有冷却管。

    23、通过采用上述技术方案,由于废气中存在助焊剂挥发的物质,挥发的助焊剂预冷会凝结,因此通过冷却管对过滤棉进行降温,使得含有助焊剂的废气在经过过滤棉时能够更好的进行过滤。

    24、可选的,所述支撑架上还安装有第一视觉装置,所述第一视觉装置用于对所述激光件发射的激光束照射在所述焊针上的位置进行检测。

    25、通过采用上述技术方案,利用第一视觉装置对激光件发射的激光束照射位置进行定位,避免激光件发射的激光束照射至其他位置造成损坏。

    26、可选的,所述支撑架上还安装有第二视觉装置,所述第二视觉装置用对焊接后的探针进行检测。

    27、通过采用上述技术方案,利用第二视觉装置对焊接后的探针进行检测从而保证焊接后探针的质量。

    28、本实施例还公开了一种焊接方法,包括:

    29、s1、沾锡膏,提供夹爪,利用夹爪抓取探针,接着移动夹爪,首先利用夹爪移动对探针上点锡膏,接着再将点上锡膏的探针移动至待焊接处;

    30、s2、预热,启动吹气装置,利用吹气装置吹出的热风吹向焊针处,同时对焊针和探针进行预热;

    31、s3、焊接,启动激光件,激光件对焊针进行加热,利用焊针将探针焊接在pcb板上,在工作过程中,吹气装置持续对焊针区域进行吹风;以及

    32、s4、检测,焊接完成后,对焊接的探针进行检测。

    33、通过采用上述技术方案,采用s1、沾锡膏→s2、预热→s3、焊接→s4、检测的步骤来焊接探针。

    34、通过夹爪来夹持探针,接着移动夹爪,首先利用夹爪移动来对探针点锡膏,接着再将探针移动至待焊接处,接着启动吹气装置,利用吹气装置的热风吹向焊针处,同时对焊针和探针进行预热,并且对焊接位置吹入保护气体。

    35、启动激光件,激光件对焊针进行加热,利用焊针将探针焊接在pcb板上,在工作过程中,吹气装置持续对焊针区域进行吹风,使得焊接过程中焊接位置能被保护气体覆盖,在焊接结束后吹气装置继续吹气,防止焊接处在冷却过程中被氧化,冷却完毕后再对焊接的探针进行检测。

    36、综上所述,本技术包括以下至少一种有益技术效果:

    37、1.通过焊接装置、支撑架、激光件、焊针、吹气装置、固定架、吹气部、输气管、空气过滤泵、吸气装置、连接架、吸气部、导气管以及废气箱的配合,使得激光件和焊针在对探针进行焊接作业时,吹气装置吹入保护气体防止助焊剂氧化飞溅,同时吸气装置将助焊剂挥发的部分吸入废气箱,从而保证在对探针的焊接过程中,不会对夹爪及其他电子元件造成污染,进而提高生产出的探针卡可靠性和精度的效果;

    38、2.通过安装板、绕管筒、吹气部、输气管、固定筒以及电热件的配合,利用电热件对绕设在绕管筒上的输气管进行加热,从而使得吹气部吹出的保护气体为热气,使得在激光件对助焊剂或锡膏进行加热前,保护气体既可进行防氧化,同时也可对助焊剂或锡膏进行预热;

    39、3.通过废气箱、过滤隔离层、输气管和导气管的配合,使得废气箱中收集的废气可经过过滤隔离层之后重复使用,减小空气过滤泵直接从空气中过滤氩气的压力。


    技术特征:

    1.一种防污染的探针卡焊接设备,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的防污染的探针卡焊接设备,其特征在于:所述吹气部(22)出气方向的角度可调;及/或

    3.根据权利要求1所述的防污染的探针卡焊接设备,其特征在于:所述吹气部(22)的出气方向与所述焊针(13)的夹角大于所述激光件(12)发射的激光束照射方向与所述焊针(13)之间的夹角。

    4.根据权利要求1所述的防污染的探针卡焊接设备,其特征在于:所述吹气装置(2)还包括安装板(25)、绕管筒(26),所述绕管筒(26)转动连接在所述安装板(25)上,所述输气管(23)绕设在所述绕管筒(26)上。

    5.根据权利要求4所述的防污染的探针卡焊接设备,其特征在于:所述安装板(25)上固定连接有固定筒(27),所述绕管筒(26)套设在所述固定筒(27)上,所述固定筒(27)内安装有电热件(4),所述电热件(4)用于对所述固定筒(27)和所述绕管筒(26)供热,以加热所述输气管(23)内的保护气体。

    6.根据权利要求1所述的防污染的探针卡焊接设备,其特征在于:所述废气箱(34)中间设置有过滤隔离层(5),所述输气管(23)位于所述过滤隔离层(5)的一侧,所述导气管(33)位于所述过滤隔离层(5)的另一侧。

    7.根据权利要求6所述的防污染的探针卡焊接设备,其特征在于:所述过滤隔离层(5)包括过滤框(51),所述过滤框(51)插设在所述废气箱(34)内,所述过滤框(51)上固定连接有多层过滤棉(52),所述过滤棉(52)之间设置有冷却管(53)。

    8.根据权利要求1-7中任意一项所述的防污染的探针卡焊接设备,其特征在于:所述支撑架(11)上还安装有第一视觉装置(6),所述第一视觉装置(6)用于对所述激光件(12)发射的激光束照射在所述焊针(13)上的位置进行检测。

    9.根据权利要求1所述的防污染的探针卡焊接设备,其特征在于:所述支撑架(11)上还安装有第二视觉装置(7),所述第二视觉装置(7)用对焊接后的探针进行检测。

    10.一种焊接方法,应用于权利要求1-9中任意一项所述的防污染的探针卡焊接设备,其特征在于:


    技术总结
    本申请涉及探针卡测试设备制造的技术领域,尤其是涉及一种防污染的探针卡焊接设备及焊接方法,包括支撑架、激光件、焊针,激光件和焊针均安装在支撑架上,激光件照射在焊针的尖端。吹气装置安装在支撑架上,吹气装置的出气口朝向焊针的尖端,并不断的向焊针的尖端输送氩气。吸气装置也安装在支撑架上,吸气装置的吸气口朝向焊针的尖端,并不断的将焊针焊接过程中产生的废气以及吹气装置吹出的氩气进行回收。通过吹气装置和吸气装置的配合,使得激光件和焊针在对探针进行焊接作业时,既能防止助焊剂氧化飞溅,同时也能将助焊剂挥发的部分回收,使得焊接过程不会对夹爪及其他电子元件造成污染。本申请具有提高探针卡可靠性和精度的效果。

    技术研发人员:刘志华,姚迎行,金杰
    受保护的技术使用者:深圳市道格特科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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