晶圓探針卡分類和設(shè)計參數(shù)

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1、晶圓探針卡分類和設(shè)計參數(shù)　　摘要：晶圓探針卡是半導(dǎo)體在制造晶圓階段的重要測試分析接口，通過連接測試機和芯片傳輸信號對芯片參數(shù)進行測試。本文在介紹探針卡定義及分類基礎(chǔ)上，詳細(xì)說明探針卡的主要設(shè)計參數(shù)。關(guān)鍵詞：懸臂探針卡；垂直探針卡；分類；設(shè)計參數(shù)1引言晶圓探針卡又稱探針卡，英文名稱“Probecard”。廣泛應(yīng)用于內(nèi)存、邏輯、消費、驅(qū)動、通訊IC等科技產(chǎn)品的晶圓測試，屬半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中相當(dāng)細(xì)微的一環(huán)。當(dāng)IC設(shè)計完成后，會下單給晶圓代工廠制作，晶圓制作完成后而尚未切割封裝之際，為確保晶圓良率及避免封裝的浪費，須執(zhí)行晶圓電性測試及分析制程。探針卡

2、與測試機構(gòu)成測試回路，于IC封裝前，以探針針測晶粒，篩選出電性功能不良的芯片，避免不良品造成后段制造成本的浪費。隨著半導(dǎo)體制成的快速進展，傳統(tǒng)探針卡已面臨測試極限，為滿足高積密度測試，探針卡類型不斷發(fā)展，本文就介紹探針卡分類及主要設(shè)計參數(shù)。2探針卡概述2.1探針卡定義5“探針卡”是一種測試接口，通過連接測試機和芯片傳輸信號，對芯片參數(shù)進行測試。探針卡將探針與芯片上的焊墊直接接觸，引出芯片訊號，配合周邊測試儀器與軟件控制達到自動化量測的目的。3探針卡發(fā)展概況及種類隨著晶圓技術(shù)的不斷提升，探針卡的種類不斷更新。最早的探針卡發(fā)展于1969年。

3、主要分為epoxyring水平式探針卡；薄膜式水平式探針卡；垂直式探針卡；橋接支持構(gòu)件；SOI形式探針卡。目前晶圓測試廠廣泛用于晶圓測試的探針卡為懸臂及垂直探針卡2種類型。4探針卡設(shè)計參數(shù)及優(yōu)點4.1探針卡設(shè)計參數(shù)針位：探針在焊墊上的x，y位置水平：探針卡上所有探針Z方向最大水平差接觸電阻：探針表面和焊墊之間的接觸電阻漏電流：2個或更多信號之間產(chǎn)生的漏電電流針徑參數(shù)：針徑，針長，角度，形狀4.2懸臂探針卡優(yōu)點懸臂探針卡使用較普及，先將探針按一定角度，長度彎曲后，再用環(huán)氧樹脂固定，針位較穩(wěn)定。主要優(yōu)點：多種探針尺寸，多元探針材質(zhì)擺針形式靈

4、活，單層，多層針均可5造價低廉，可更換單根探針用于大電流測試4.3懸臂探針卡的主要設(shè)計參數(shù)針位：+/-0.25mil水平：+/-0.25mil針壓：2-3g/mil+/-20%漏電流：10nA/5V接觸電阻：3/20mA4.4垂直探針卡的優(yōu)點垂直探針卡能帶來更高的能力及效能，主要優(yōu)點：多種針尖尺寸高度平行處理，適合Multi-Dut高科技探針材料，高溫測試高頻率探測能力4.5垂直探針卡的探針類型垂直探針種類很多，分為Cobra、Vi-probe、Apollo、MEMS等多種技術(shù)。主流探針，探針卡供應(yīng)商有MicroProbe、FEINME

5、TALL、SVProbe、Technoprobe。4.6垂直探針卡的主要設(shè)計參數(shù)探針針徑類型、針位、水平、針壓、針長、漏電流、接觸電阻等。按垂直探針類型劃分關(guān)鍵設(shè)計參數(shù)：55結(jié)論探針卡的發(fā)展前景及晶圓高科技設(shè)計的不斷更新讓人歡欣鼓舞，這代表著科技的不斷進步，但我們應(yīng)看到探針卡依然面臨不少挑戰(zhàn)，比如探針成本不斷增加，維修更換探針高科技人員的培養(yǎng)，通過有效控制測試機臺在線清潔探針的頻率及各種參數(shù)來提高探針卡使用壽命。總體來講，晶圓探針卡的發(fā)展可謂機遇與挑戰(zhàn)并存，需要高科技人員不斷學(xué)習(xí)，跟上世界尖端技術(shù)的步伐。參考文獻[1]黃榮堂，賴文雄.晶

6、圓級探針卡簡介.臺北科技大學(xué)機電整合研究所2010.[2]R.Iscoff，”What’sinthecardsforwaferprobing，”Semiconduct.Int（June，1994）[5]D.Langlois，M.Fardel，K.R.Heiman，andF.Du，Proc.IEEE/SEMAdvanceManufacturingConference，（2003）[6]B.Newboe，“Theprobecarddileman.”Semiconduct.Int（Sept，1992）[7]李健，孫兵，《工業(yè)控制計算機》200

7、7年懸臂式環(huán)氧樹脂探針卡的制造作者簡介蔡瑾（1981—），女，天津市，5助理工程師，本科，研究方向：半導(dǎo)體測試，探針卡應(yīng)用。5