武漢探針臺(tái)應(yīng)用場(chǎng)景介紹
晶圓測(cè)試(Wafer Testing)
在芯片制造過程中(如流片后、封裝前),對(duì)整片晶圓上的每個(gè)芯片(Die)進(jìn)行電氣性能測(cè)試,篩選出良品和不良品,降低后續(xù)封裝成本。
測(cè)試內(nèi)容包括:直流參數(shù)(如電壓、電流)、交流特性(如頻率響應(yīng))、射頻(RF)性能、光電特性等。
失效分析(Failure Analysis)
對(duì)失效的芯片或器件進(jìn)行定點(diǎn)測(cè)試,定位故障區(qū)域(如短路、開路、漏電等),輔助判斷制造工藝或設(shè)計(jì)缺陷。
研發(fā)與工藝驗(yàn)證
半導(dǎo)體研發(fā)階段,用于測(cè)試新結(jié)構(gòu)、新材料器件的特性(如晶體管、傳感器、功率器件等),驗(yàn)證工藝可行性。
封裝測(cè)試
在封裝(如 Flip Chip、2.5D/3D 封裝)中,對(duì)裸 die 或封裝后的器件進(jìn)行探針接觸測(cè)試,確?;ミB可靠性。
武漢探針臺(tái)應(yīng)用場(chǎng)景介紹關(guān)鍵組成部分
探針臺(tái)通常由以下模塊組成:
工作臺(tái)(Stage)
用于固定晶圓或器件,精度可達(dá)微米級(jí),支持手動(dòng)或自動(dòng)(電動(dòng) / 氣動(dòng))移動(dòng),部分設(shè)備配備溫控臺(tái)(可模擬高低溫環(huán)境測(cè)試)。
探針卡(Probe Card)與探針(Probe)
探針卡:集成多根探針的測(cè)試夾具,探針材料通常為鎢、錸鎢或鍍金合金,直徑可達(dá)微米級(jí)(如 5μm),需定期校準(zhǔn)和維護(hù)。
探針類型:直流探針(用于常規(guī)電信號(hào))、射頻探針(用于高頻信號(hào),如毫米波)、光探針(用于光電器件測(cè)試)等。
探針座(Probe Holder)
固定探針卡,并連接至測(cè)試儀器(如示波器、參數(shù)分析儀、網(wǎng)絡(luò)分析儀等),實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸。
顯微鏡與視覺系統(tǒng)
高倍光學(xué)顯微鏡(或電子顯微鏡)用于觀察探針與芯片引腳的對(duì)準(zhǔn)情況,配合攝像頭和軟件實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)(Auto-Probing),提升測(cè)試效率和精度。
控制系統(tǒng)與軟件
手動(dòng)探針臺(tái)通過機(jī)械旋鈕操作;自動(dòng)探針臺(tái)由計(jì)算機(jī)控制,集成運(yùn)動(dòng)控制軟件、測(cè)試流程管理軟件(如與 Keysight、泰克等儀器聯(lián)動(dòng)),支持批量測(cè)試和數(shù)據(jù)記錄。
分類與技術(shù)特點(diǎn)
按操作方式分類
手動(dòng)探針臺(tái)
適合研發(fā)、小批量測(cè)試或教學(xué)場(chǎng)景,成本較低,操作靈活但效率低,依賴人工對(duì)準(zhǔn)。
半自動(dòng)探針臺(tái)
部分環(huán)節(jié)自動(dòng)化(如工作臺(tái)移動(dòng)、探針定位),需人工干預(yù)部分流程。
全自動(dòng)探針臺(tái)
全流程自動(dòng)化(晶圓上料、定位、探針接觸、數(shù)據(jù)采集、分選),配備機(jī)械臂和視覺 AI 算法,適用于大規(guī)模量產(chǎn)測(cè)試,精度高(亞微米級(jí))、速度快。
按應(yīng)用領(lǐng)域分類
直流探針臺(tái):用于常規(guī)電信號(hào)測(cè)試,如邏輯芯片、存儲(chǔ)芯片的直流參數(shù)測(cè)量。
射頻探針臺(tái):針對(duì)高頻器件(如 5G 芯片、雷達(dá)組件),需匹配射頻探針和低損耗信號(hào)鏈路,減少信號(hào)衰減和干擾。
高溫 / 低溫探針臺(tái):集成溫控模塊(如 - 196℃至 400℃),用于測(cè)試器件在惡劣環(huán)境下的性能穩(wěn)定性。
光電探針臺(tái):結(jié)合光學(xué)系統(tǒng)(如光纖耦合),測(cè)試光電器件(如激光器、探測(cè)器)的光電轉(zhuǎn)換特性。