初TI退休工程师杰克·基比(Jack St. Clair Kilby)发明颗单石集成电路,为现代半导体领域奠定基础时,晶圆直径不过1.25英寸~2英寸之间,生产过程多以人工方式进行。随着6英寸、8英寸晶圆的诞生,Align/Load的校准工作和一些进阶检测也开始自动化;直到12英寸晶圆成形,可谓正式迈入 “单键探测”(One Button Probing)的全部自动化时代,就连传输也开始借助机器辅助;但此时的测试大都是转包给专业的厂商做,且大部分是着重在如何缩短工艺开发循环的参数测试上。我们通过探针卡把测试仪和被测芯片连接起来。北京射频探针台
探针卡上有细小的金属探针附着,通过降低探针高度或升高芯片的高度使之和芯片上的焊盘接触,可以把卡上的线路和芯片的结合焊盘连起来。之后,运行测试程序检验芯片合格与否。测试完成后,探针卡于芯片分离,如果芯片不合格,则会在其**做上标记,然后圆片移动到下一个芯片的位置,这种方法可以让圆片上的每一个芯片都经过测试。这一检测过程会在芯片的每个焊盘上留下标记以表明该芯片被测试过了。通常我们作标记的方法是在不合格的芯片上打点。在探针台上装上打点器,打点器根据系统的信号来判断是否给芯片打点标记。系统在测试每个芯片的时候对芯片的好坏与否进行判断,发出合格与不合格的信号。如果是合格的芯片,打点器不动作;如果是不合格的芯片,打点器立刻对这个不合格的芯片打点。上海全自动探针台供应探针卡使芯片与封装后成品管脚焊接质量差,容易引起短路。
在实际的芯测试中探针卡的状态是非常重要的,如探针氧化,触点压力、以及探针台的平整度,探针尖磨损和污染都会对测试结果造成极大的负面影响,这些常见故障是如何形成的,而我们应该如何避免:如果是集成电路的问题,就需要将坏的集成电路拆卸下来,将替换的集成电路安装上去。很多现代大规模集成电路的封装往往是BGA封装,手工拆卸几乎不可能,需要专门的仪器。可见,集成电路如果在PCB阶段才测试出问题,对生产的影响高于单片的阶段。对于复杂的设备,如果在整机阶段才发现集成电路的问题,其影响更是巨大。因此,集成电路生产时的测试具有很重要的意义。
探针台可吸附多种规格芯片,并提供多个可调测试针以及探针座,配合测量仪器可完成集成电路的电压、电流、电阻以及电容电压特性曲线等参数检测。适用于对芯片进行科研分析,抽查测试等用途。探针台是一种辅助执行机构,测试人员把需要量测的器件放到探针台载物台(chuck)上,在显微镜配合下,X-Y移动器件,找到需要探测的位置。接下来测试人员通过旋转探针座上的X-Y-Z的三向旋钮,控制前部探针(射频或直流探针),准确扎到被测点,从而使其讯号线与外部测试机导通,通过测试机测试人员可以得到所需要的电性能参数。如果是不合格的芯片,打点器立刻对这个不合格的芯片打点。
探针台市场占有率及行业分析:针对于电学量测分析设备,探针台则是众多量测设备之一,探针台也是不可或缺的一部分,就目前国内探针台设备的占有率来讲,好的型产品主要集中在欧美以及日本品牌,中端设备主要集中在品牌,而对于量测精度而言,产设备具有一定的优势 ,我公司探针台系列产品量测组件均采用欧美品牌设备,所以在量测精度上来讲,可以与欧美及日本品牌相媲美,价格适中,应用普遍,并与国内多家高校及研究所合作。这是由于射频传输线和电压探针之间缺乏阻抗匹配,插入常用电压探针会使得结果出现很大偏差。探针材质、探针直径、光束长度、和尖锥长度都在决定顶端压力时起重要的作用。上海全自动探针台供应
探针尖如果氧化,接触电阻变大。北京射频探针台
在设备方面,生产半导体测试探针的相关设备价格较高,国内厂商没有足够的资金实力,采购日本厂商的设备。另一方面,对于半导体设备而言,产业链各个环节均会采购定制化的设备,客户提出自身需求和配置,上游设备厂商通过与大型客户合作开发,生产出经过优化的适合该客户的设备。因此,即使国产探针厂商想采购日本设备厂商的专业设备,也只能得到标准化的产品。在原材料方面,国产材质、加工的刀具等也不能达到生产半导体测试探针的要求,同时日本厂商在半导体上游原材料方面占据的优势,其提供给客户的原材料也是分等级的,包括A级、B级、S级,需要依客户的规模和情况而定。北京射频探针台