专利名称：具应变规的点测装置的制作方法
技术领域：
本发明是关于点测装置，尤指一种在该点测装置上增设有应变规的点测装置，以能通过该应变规因变形时，会改变自身电阻量的特性，精准地记算出该点测装置对晶圆所产生的压力。
背景技术：
近年来，随着高科技产业的蓬勃发展，集成电路(integrated circuit)的应用产品已逐渐普及，由于其主要设计于半导体晶圆的表面上，故亦促使晶圆制造工艺(Wafer Process)的技术不断精进，根据研究机构iSuppli的研究指出，在全球信息、通讯与消费性电子产品的需求大幅拉升之下，造成晶圆厂的产能利用率亦不断爬升，导致半导体产业的硅晶圆的需求开始增加，iSuppli预估，半导体产业的硅晶圆总出货面积将从2009年的70 亿平方英呎增加至2010年的82亿平方英呎，年成长率达17. 4%，因此，为能有效提升晶圆产品的出厂成品率，以避免后续相关电子产品的品质不佳，业者在制造出晶圆后，通常会通过一点测装置将电流准确地传送至晶圆上的LED晶粒，并通过测量该晶圆上的LED晶粒所发出的光线特性(如波长、发光强度、颜色等)，判断出晶圆的制造品质，以能控管晶圆的出厂成品率。兹仅就传统的点测装置的硬件结构为例，进行说明，请参阅图1所示，该点测装置 1主要包括一底座11、一摆臂12及一探针13，其中该底座11是略呈C形，且能接收一外部电流，其底部邻近一端的上缘设有一第一导电接点111，其顶部邻近一端的下缘则固设有一弹性元件113 (如弹簧)，另，该摆臂12的一端设有一探针夹持部14，其另一端则朝该底座 11的另一端的方向延伸，且枢接在该底座11的另一端上，以形成一电连接，又，该摆臂12邻近另一端的下缘尚设有一第二导电接点122，其能通过枢接的另一端作为支撑点，进行上下摆动，使得该第二导电接点122与该第一导电接点111相互分离或相互抵接，以在该第二导电接点122与该第一导电接点111间形成断路状态或短路状态，又，该摆臂12的顶面尚被该弹性元件113的一端所抵压，令该第二导电接点122常态地抵接至该第一导电接点111， 而形成一电气回路，再者，该探针13是被夹持在该探针夹持部14上，且与该底座11相电连接，如此，当该点测装置1接近一晶圆15，并以该探针13朝向该晶圆15的顶面抵压时，该探针13将受到该晶圆15传来的反作用力影响，而对该探针夹持部14与该摆臂12产生一向上的推力，当该探针13所受到的反作用力克服该弹性元件113施予该摆臂12的向下压力时，该摆臂12的一端即会朝向远离该晶圆15的方向位移，进而使该第二导电接点122与该第一导电接点111间分离，此时，该底座11所接收的外部电流，即会依序通过该摆臂12、该探针夹持部14及该探针13，传送至该晶圆15上的LED晶粒，使得该LED晶粒因接收到电流而发光，且发出的光源会被一积分球(integrating sphere) 17所接收，以供业者能通过测量该LED晶粒所发出的光线特性，判断出该晶圆15的品质良莠。再请参阅图1所示，前述的传统的点测装置1，在使用上仍具有诸多缺失，首先，为了稳固该探针13的位置，避免其在抵靠晶圆15的过程上，因自行受力旋转，而未能确实地带动该摆臂12，故，业者通常会将该探针夹持部14设计的较为厚重，以加大该探针夹持部 14的夹持面积，同时，亦会增长该探针13的长度，使得该探针夹持部14能稳固地夹持住该探针13，如此一来，将造成该点测装置1的整体体积庞大，除了无法使点测装置1达到薄型化外，更会使该积分球17与该晶圆15间的距离较远，造成该积分球17的测量误差值较大， 影响了晶圆15的出厂成品率。此外，传统的点测装置1是必须精准地控制该探针13的下压力量，因为，若下压力量过大，则晶圆15便不容易推动该探针13上移，将造成该晶圆15 的LED晶粒的表面损坏，且探针13亦容易发生磨损，反之，若下压力量过小，则该探针13与该晶圆15的LED晶粒的表面会接触不佳，影响测量的准确度，目前来说，业者通常通过调整该弹性元件113的压迫力，达到控制该探针13的下压力量，但由于前述调整作业，均由人工完成，故常会发生调整上的误差，致使该探针13的下压力量不如业者预期，严重影响到业者的生产程序，且大幅降低了该点测装置1的侦测灵敏度。综上所述可知，由于传统的点测装置，因采用机械开关的方式，而必须以人力调整弹性元件，以控制该探针的下压力量，使得其设计并不符合业者的当前需求趋势，因此，如何针对传统的点测装置所具有的缺失，进行改善，以有效提升点测装置的侦测灵敏度及精准度，即成为相关业者所欲探讨的一重要课题。
发明内容
有鉴于传统的点测装置因机械开关的作动设计方式，而必须采用人工调整弹性元件的压迫力，导致容易发生误差的问题，因此，发明人经过长久努力研究与实验，终于开发设计出本发明的一种具应变规的点测装置，以期通过本发明的问世，而能提供一种崭新结构的点测装置，并有效解决原有的问题。本发明的一目的，是提供一种具应变规的点测装置，包括一摆臂、一应变规、一探针夹持部、一控制单元(如计算机)及一探针，其中该摆臂的一端固定至一装置的固定端上，且能接收一外部电源，其另一端则连接至该探针夹持部的一端上，该摆臂上设有该应变规，在该摆臂产生变形量时，会使得该应变规的电阻值发生变化，另，该控制单元电连接至该应变规，且能侦测该应变规的电阻值变化量，并将该电阻值变化量依预先实测获得的一对照表，转换为一重量单位(如克)，并予以显示，或据以进行分析判断，再者，该探针被夹持固定于该探针夹持部的另一端中，如此，当该点测装置的探针朝向该晶圆的顶面抵压，以对该晶圆产生一下压力量时，该晶圆会对该探针夹持部产上一向上的作用力，迫使该探针夹持部带动该摆臂朝向远离该晶圆的方向变形，进而使得该摆臂上的应变规弯曲变形，令该控制单元能根据测量到的该应变规的电阻值变化量，得知并控制该探针对该晶圆的下压力量，以能大幅提升该点测装置的侦测灵敏度及精准度。本发明的另一目的，是该探针包括一弯折部及一水平部，且该弯折部是与该水平部形成一小于145度且大于90度的夹角，该水平部的一端会被夹持固定于该探针夹持部的另一端中，且该弯折部会暴露在该探针夹持部外，如此，即可大幅缩减该点测装置的整体体积，并使一积分球能更接近待检测的晶圆，以提高检测的准确性。
图1是传统的点测装置示意4
图2是本发明的点测装置的一牙
图3是本发明的点测装置的另一
附图标号
点测装置 ··…. 2
摆臂 …··. 21
应变规 …··. 211
探针夹持部··…. 22
探针 …··. 23
弯折部 …··. 231
水平部 …··. 232
控制单元 …·… 24
晶圆 ...... 30
固定端 …·… 31
马达 …·… 32
承载盘 …·… 33
夹角 …·… θ
3/5页
具体实施例方式为便贵审查委员能对本发明目的、技术特征及其功效，做更进一步的认识与了解，兹举实施例配合附图，详细说明如下由于传统的点测装置是采用机械开关的设计方式，因而衍生了诸多问题，故，发明人乃重新设计了一个无机械开关的硬件架体，以能解决业者所面临的传统问题，且尚能达到薄型化的外观。为此，发明人特别使用了 “应变规”此一元件，查，应变规(Strain Gage) 又称为应变计，其原理乃利用其内的金属导线的电阻值的变化，来测量其应变量，主要因电阻值会随着长度的改变，而成正比的变化，因此，当应变规贴附至测试体上时，可将该应变规与该测试体视为一体，而随着该测试体被弯折变形时，其长度亦会随之改变，致使该应变规的电阻值发生变化，故，发明人乃将前述的应变规结合至点测装置上，以形成一崭新的点测装置。本发明是一种具应变规的点测装置，请参阅图2所示，在本发明的一较佳实施例中，该点测装置2包括一摆臂21、一探针夹持部22、一探针23及一控制单元24(如计算机)，其中该摆臂21的一端是固定至一装置的固定端31上，且能够接收外部电源，以能在测试一晶圆30时，提供所需的电源，又，该摆臂21的另一端则连接至该探针夹持部22的一端上，且其顶面与底面上，分别贴附设有一应变规211，在该摆臂21受力而产生变形量时，会使该应变规211的电阻值发生变化，在该实施例中，乃以该摆臂21的顶面与底面分别设有一应变规211为例，惟，在本发明的其它实施例中，亦可仅在摆臂21的其中一面上，设有一应变规211，合先陈明。再请参阅图2所示，该探针23为导电材质所制成，且包括一弯折部231及一水平部232，其中该水平部232的一端被夹持固定于该探针夹持部22的另一端中，该弯折部231 则会暴露在该探针夹持部22外，且该弯折部231与该水平部232间会形成一小于145度且
5大于90度的夹角θ，又，该探针23尚与该摆臂21形成电连接，以能接收该摆臂21所传来的电源，如此，当该晶圆30朝该探针23的方向接近，且其顶面受到该探针23的弯折部231 的抵压后，即能接收该探针23传来的电源，且形成一回路，促使该晶圆30上的LED晶粒散发出光线，以供判断该晶圆30的制造品质。承上，在本发明的其它实施例中，该探针夹持部22能与该摆臂21 —体成形，而非仅限定为分开设置。再者，再请参阅图2所示，该控制单元M电连接至该应变规211，且能侦测该应变规211的当前电阻值，并得知该应变规211的电阻值变化量，因此，当该晶圆30 推抵该探针23，且使该摆臂21产生弯折变形时，该控制单元M便能得知该应变规211的电阻值变化量，嗣，该控制单元M会依预先实测获得的一对照表，将该电阻值变化量转换为一重量单位(如克)，其中，由于该摆臂21向上发生弯折变形时，其自身会欲恢复到原先的状态，故会产生一向下的恢复力，因此，该对照表乃是业者依预先实测后，得知当该应变规211的电阻值变化量为某一数值时，所代表该摆臂21会使该探针23产生的对应下压力量，如此，业者便能通过侦测该应变规211的电阻值变化量，间接得知目前该晶圆30已承受多少重量的下压力量，并在该晶圆30已承受预定的下压力量后，即停止该晶圆30的移动， 使得该探针23的下压力量能符合业者的需求，且不会过大或过�。鼙苊馑鹕烁镁г�30 的LED晶粒的表面外，更能使该探针23与该晶圆30的LED晶粒的表面接触良好，进而达到精准控制该探针23的下压力量的效果。请参阅图2及图3所示，其中图3乃为凸显本案的技术特征，故意夸张绘制摆臂21 的弯曲变形态样，实际上，该摆臂21仅需轻微变形，即会影响应变规211的电阻值，合先叙明。举例而言，假设业者预定该探针23仅对该晶圆30产生10克的下压力量，当工作人员驱动一马达32，且使该马达32带动一承载盘33朝该探针23的方向位移时，置放于该承载盘33上的晶圆30即会逐渐靠近该探针23的弯折部231，直至该晶圆30被该弯折部231所抵靠，此时，由于该应变规211的电阻值变化量，尚未达到对照表的10克的数值，故该承载盘33仍会持续上移，迫使该晶圆30对该探针23施加一向上的作用力，进而造成该摆臂21 发生弯折变形，但同时，该晶圆30亦会承受该探针23所施加的下压力量，当该摆臂21被弯折变形到一定程度，且该应变规211的电阻值变化量已达到该对照表的10克的数值后，该马达32即会停止带动该承载盘33，以避免该探针23所施加的下压力量过大，而损坏了该晶圆30的表面，故，通过本发明的点测装置2的整体设计，实能大幅提升该点测装置2的侦测灵敏度及精准度，且能有效避免因施加过大的下压力量而损坏该晶圆30。在此特别一提的是，本发明的点侧装置能够使用传统的探针夹持部及探针(即未设有水平部与弯折部)，而非仅限定于前述实施例所揭示的探针，以能应用于更多元设计的点测装置上，综上所述可知，本发明的点测装置乃是通过应变规的电阻值变化量，加上通过控制单元的自动控制，始达到精准控制探针对晶圆的下压力量，故能避免如同传统的点测装置般，因人工调整弹性元件所造成的误差情况，其次，由于本发明的点测装置并未使用机械开关的设计，故省略了弹性元件的设置，同时，该探针采用弯折的设计，使其一端组装至该探针夹持部中，故能大幅缩小该点测装置的体积，以达到薄型化的设计，并使积分球能更接近待检测的晶圆，增加检测的准确性。以上所述，仅是本发明的较佳实施例，但本发明所主张的权利范围，并不局限于此，按凡本领域的技术人员，依据本发明所揭露的技术内容，可轻易思及的等效变化，均应属不脱离本发明的保护范畴。
权利要求
1.一种具应变规的点测装置，其特征在于，所述具应变规的点测装置包括 一摆臂，其一端固定至一装置的固定端上，且接收一外部电源；一应变规，固设在所述摆臂上，且会随着所述摆臂的变形量而产生电阻值的变化； 一探针夹持部，其一端连接至所述摆臂的另一端； 一探针，被所述探针夹持部所夹持固定住，且与所述摆臂相电连接；及一控制单元，电连接至所述应变规，侦测所述应变规的电阻值变化量，且将所述电阻值变化量依一对照表，转换为一重量单位，并执行对应的处理程序。
2.如权利要求1所述的具应变规的点测装置，其特征在于，所述探针包括 一水平部，其一端被夹持固定于所述探针夹持部的另一端中；及一弯折部，与所述水平部形成一夹角，且暴露在所述探针夹持部外。
3.如权利要求2所述的具应变规的点测装置，其特征在于，所述夹角小于145度且大于 90度。
4.如权利要求3所述的具应变规的点测装置，其特征在于，所述摆臂与所述探针夹持部是一体成型。
全文摘要
本发明是关于一种具应变规的点测装置，包括一摆臂、一探针夹持部、一控制单元及一探针，其中该摆臂能接收外部电源，且其上设有一应变规，在该摆臂产生变形量时，会使该应变规的电阻值发生变化，另，该探针夹持部的一端固设在该摆臂上，其另一端则夹持住一探针，再者，该控制单元电连接至该应变规，且能侦测该应变规的电阻值变化量，并将该电阻值变化量依一对照表，转换为一重量单位(如克)，以进行对应的控制程序，如此，该控制单元能根据测量到的该应变规的电阻值变化量，得知并控制该探针对该晶圆的下压力。
文档编号G01R31/26GK102169159SQ20111000053
公开日2011年8月31日 申请日期2011年1月4日 优先权日2011年1月4日
发明者戴谷芳, 李志宏, 陈志伟, 陈正泰 申请人:豪勉科技股份有限公司
