半導(dǎo)體測試探針的主要應(yīng)用領(lǐng)域包括芯片設(shè)計驗證、晶圓測試和半導(dǎo)體成品測試。它起著連接芯片/晶圓與測試設(shè)備,并進(jìn)行信號傳輸?shù)暮诵淖饔?,對于半?dǎo)體產(chǎn)品的質(zhì)量控制具有重要意義。
探針一般由精密儀器鉚接預(yù)壓后形成,針頭、針尾、彈簧、外管四個基本部件。
由于半導(dǎo)體產(chǎn)品體積小,特別是芯片產(chǎn)品尺寸非常小,探針尺寸要求達(dá)到微米級。它是一種精密電子元器件,具有較高的制造技術(shù)含量。
在晶圓或芯片測試的過程中,通常會使用探針來準(zhǔn)確連接晶圓或芯片的引腳或錫球與測試機,以便檢測產(chǎn)品的導(dǎo)通性、電流性、功能性和老化性等性能指標(biāo)。
探針結(jié)構(gòu)設(shè)計(如針形)作為半導(dǎo)體試驗設(shè)備的關(guān)鍵部件、針頭材料(如鎢、鷸銅)、彈性大小等都會影響探針的穩(wěn)定性、細(xì)微性、信號傳導(dǎo)精度等,從而影響探針的測試精度。
可彈性探針是一個由螺旋彈簧組成的探針,其兩端連接在上下柱栓上。螺旋彈簧的中間部分緊密纏繞在一起,以防止產(chǎn)生額外的電感和附件電阻。而彈簧的兩端部分則被稀疏纏繞,以降低探針對被測試物體的壓力。在檢測集成電路時,信號會從下柱栓流向上方,形成導(dǎo)電路徑。
垂直探針可以對應(yīng)高密度信號觸點的待測半導(dǎo)體產(chǎn)品的細(xì)間距排列,針尖接觸待測半導(dǎo)體產(chǎn)品所需的縱向位移可以通過針體本身的彈性變形來提供。懸臂探針為探針部提供適當(dāng)?shù)目v向位移,用于通過橫向懸臂接觸待測半導(dǎo)體產(chǎn)品,以避免探針部對待測半導(dǎo)體產(chǎn)品施加過大的針壓。
由于半導(dǎo)體產(chǎn)品的生產(chǎn)過程十分復(fù)雜,任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)錯誤都可能導(dǎo)致大量產(chǎn)品質(zhì)量不合格,甚至對終的應(yīng)用產(chǎn)品的性能產(chǎn)生重大影響。因此,測試在半導(dǎo)體產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中具有非常重要的地位,貫穿于半導(dǎo)體產(chǎn)品的設(shè)計、制造、包裝和應(yīng)用的整個過程中。