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揭秘!半導(dǎo)體測(cè)試探針的那些事


2023-11-06 09:50

?半導(dǎo)體測(cè)試探針主要應(yīng)用于半導(dǎo)體的芯片設(shè)計(jì)驗(yàn)證、晶圓測(cè)試、成品測(cè)試環(huán)節(jié),是連通芯片/晶圓與測(cè)試設(shè)備進(jìn)行信號(hào)傳輸?shù)暮诵牧悴考?,?duì)半導(dǎo)體產(chǎn)品的質(zhì)量控制起著重要的作用。測(cè)試探針相當(dāng)于一個(gè)媒介,測(cè)試時(shí)可用探針的頭部去接觸待測(cè)物,另一端則用來傳導(dǎo)信號(hào),進(jìn)行電流的傳輸。探針有多種不同的頭型,可以用來應(yīng)對(duì)不同的測(cè)試點(diǎn),比如尖頭、圓頭、爪頭等。

 

 

 

在半導(dǎo)體領(lǐng)域的應(yīng)用

 

?晶圓測(cè)試

??

 

 

Chip Probing,簡(jiǎn)稱CP,是指用探針對(duì)生產(chǎn)加工完成后的晶圓產(chǎn)品上的芯片或半導(dǎo)體元器件功能進(jìn)行測(cè)試,驗(yàn)證是否符合產(chǎn)品規(guī)格。

 

 

測(cè)試過程需要探針臺(tái)和測(cè)試機(jī)配合使用,探針臺(tái)將晶圓逐片自動(dòng)傳送至測(cè)試位置,芯片的引腳通過探針、專用連接線與測(cè)試機(jī)的功能模塊進(jìn)行連接,測(cè)試機(jī)對(duì)芯片施加輸入信號(hào)并采集輸出信號(hào),判斷芯片功能和性能是否達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)范要求。

 

 

測(cè)試結(jié)果通過通信接口傳送給探針臺(tái),探針臺(tái)據(jù)此對(duì)芯片進(jìn)行打點(diǎn)標(biāo)記,形成晶圓結(jié)果映射圖(Mapping),盡可能將無效的芯片標(biāo)記出來以節(jié)約封裝費(fèi)用。
?

 


成品測(cè)試

 

 

 

Final Test,簡(jiǎn)稱FT,又稱終測(cè),是指對(duì)封裝完成后的芯片進(jìn)行功能和電參數(shù)測(cè)試,保證出廠的每顆芯片的功能和性能指標(biāo)能夠達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)范要求。芯片設(shè)計(jì)驗(yàn)證的測(cè)試環(huán)節(jié)與成品測(cè)試環(huán)節(jié)較為相似。

 

 

測(cè)試過程需要分選機(jī)和測(cè)試機(jī)的配合使用。

 

 

分選機(jī)將被測(cè)芯片逐個(gè)自動(dòng)傳送至測(cè)試工位,被測(cè)芯片的引腳通過安裝在測(cè)試座上的探針與測(cè)試機(jī)的功能模塊進(jìn)行連接。

 


測(cè)試機(jī)對(duì)芯片施加輸入信號(hào)并采集輸出信號(hào),判斷芯片功能和性能是否達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)范要求。測(cè)試結(jié)果通過通信接口傳送給分選機(jī),分選機(jī)據(jù)此對(duì)被測(cè)芯片進(jìn)行標(biāo)記、分選、收料或編帶。

 

 

 

市場(chǎng)格局

 

 

 

如果一個(gè)芯片的故障沒在芯片測(cè)試時(shí)發(fā)現(xiàn),那么在電路板(PCB)級(jí)別發(fā)現(xiàn)故障的成本就是芯片級(jí)的十倍。因此,技術(shù)越高,制程越小,對(duì)檢測(cè)過程中良率的要求就越高。故測(cè)試探針有著非常重要的地位。

 

 

按應(yīng)用領(lǐng)域的不同,可分為半導(dǎo)體測(cè)試針、PCB測(cè)試針、ICT在線測(cè)試針、彈片針、射頻針、線束針、充電針等類型。

 

 

 

面臨問題

?

 

 

一方面,國(guó)外測(cè)試探針大廠技術(shù)實(shí)力通常更強(qiáng)且專注于一個(gè)或數(shù)個(gè)領(lǐng)域內(nèi)的產(chǎn)品,擁有自己的核心客戶。另一方面,對(duì)于中國(guó)探針廠商來說,在探針的上游原材料、工藝、設(shè)備等領(lǐng)域都存在瓶頸。

 

 

 

新驅(qū)動(dòng)力

 

 

國(guó)內(nèi)封測(cè)向好,帶動(dòng)探針需求增長(zhǎng)

 

 

 

最近兩年,不少封測(cè)廠商募集大量資金進(jìn)行產(chǎn)線擴(kuò)產(chǎn),多個(gè)存儲(chǔ)封測(cè)項(xiàng)目表現(xiàn)亮眼。伴隨著國(guó)內(nèi)測(cè)試行業(yè)的繁榮發(fā)展,將帶動(dòng)與之配套的上游設(shè)備、零部件等環(huán)節(jié)加速國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程,如探針臺(tái)等都逐步走上自主可控的道路。

 

 

測(cè)試探針作為用在半導(dǎo)體產(chǎn)品測(cè)試環(huán)節(jié)中的重要器件,其品質(zhì)的優(yōu)劣對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)品的測(cè)試效果、生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)成本控制都有著重要的影響。

 

 

 

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