Карта зонда - Probe card

Карта зонда.JPG

А карта зонда это интерфейс между электронной тестовой системой и полупроводник вафля. Обычно плата датчика механически стыкуется с зонд и электрически подключен к тестер. Его цель - обеспечить электрический путь между тестовой системой и схемами на пластине, тем самым позволяя тестировать и проверять схемы на уровне пластины, обычно до того, как они будут разрезаны на кубики и упакованы. Обычно он состоит из печатная плата (PCB) и некоторые формы контактных элементов, обычно металлические, но, возможно, также из других материалов[1].

Производителю полупроводников обычно требуется новая карта датчика для каждой новой пластины устройства и для усадки устройства (когда производитель уменьшает размер устройства, сохраняя при этом его функциональность), потому что карта датчика фактически представляет собой настраиваемый разъем, который принимает универсальный образец дан тестер и транслирует сигналы для подключения к электрическим площадкам на пластине. Для тестирования DRAM и ВСПЫШКА запоминающие устройства эти контактные площадки обычно изготавливаются из алюминия и имеют размер 40–90 мкм на каждую сторону. Другие устройства могут иметь плоские площадки, выступы или стойки из меди, медных сплавов или многих типов припоев, таких как свинец-олово, олово-серебро и другие.

Плата датчика должна обеспечивать хороший электрический контакт с этими контактными площадками или выпуклостями во время тестирования устройства. Когда тестирование устройства будет завершено, зонд будет индексировать пластину до следующего устройства, которое будет протестировано.

Карты зондов в целом подразделяются на игольчатые, вертикальные и МЭМС (Микро-электромеханическая система)[2] тип в зависимости от формы и форм контактных элементов. Тип MEMS - самая передовая технология, доступная в настоящее время. Самый продвинутый тип карты датчика в настоящее время может тестировать весь 12-дюймовый вафля с одним приземлением.

Обычно карта датчика вставляется в оборудование, называемое пластинчатый зонд, внутри которого положение тестируемой пластины будет отрегулировано для обеспечения точного контакта между платой датчика и пластиной. После того, как плата датчика и пластина загружены, камера в зонде оптически обнаружит несколько наконечников на плате датчика и несколько меток или контактных площадок на пластине, и, используя эту информацию, она сможет выровнять контактные площадки на тестируемом устройстве (DUT ) к контактам платы датчика.

На эффективность карты зонда влияет множество факторов. Возможно, наиболее важным фактором, влияющим на эффективность платы пробника, является количество тестируемых устройств, которые можно тестировать параллельно. Многие вафли сегодня по-прежнему тестируются по одному устройству. Если на одной пластине было 1000 таких устройств, и время, необходимое для тестирования одного устройства, составляло 10 секунд, а время, необходимое для перехода пробника от одного устройства к другому, составляло 1 секунду, то для тестирования всей пластины потребовалось бы 1000 x 11 секунд = 11000 секунд или примерно 3 часа. Если, однако, плата датчика и тестер могут тестировать 16 устройств параллельно (с 16-кратным количеством электрических соединений), то время тестирования сократится почти точно в 16 раз (около 11 минут). Обратите внимание, что, поскольку теперь на плате датчика имеется 16 устройств, когда зонд касается круглой пластины, он не всегда может контактировать с активным устройством и, следовательно, будет немного меньше, чем в 16 раз быстрее, чтобы проверить одну пластину.

Другой важный фактор - это мусор, который накапливается на кончиках игл зонда. Обычно они сделаны из вольфрам или сплавы вольфрама / рения или усовершенствованные палладий сплавы на основе[3] как PdCuAg[4]. Некоторые современные карты датчиков имеют контактные наконечники, изготовленные по технологии MEMS.[5].

Независимо от материала наконечника датчика, загрязнение накапливается на наконечниках в результате последовательных событий касания (когда наконечники датчика физически контактируют с контактными площадками матрицы). Накопление мусора отрицательно сказывается на критическом измерении контактного сопротивления. Чтобы вернуть использованную карту щупа к приемлемому контактному сопротивлению, наконечники щупов необходимо тщательно очистить. Очистку можно выполнять в автономном режиме с помощью лазера типа NWR, чтобы восстановить наконечники путем выборочного удаления загрязнения. Оперативная очистка может использоваться во время тестирования для оптимизации результатов тестирования в пределах пластины или в партиях пластин.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Сайил, Селахаттин (2018). Методы измерения и тестирования бесконтактных СБИС. Издательство Springer International. С. 1–3. Дои:10.1007/978-3-319-69673-7. ISBN  978-3-319-69672-0.
  2. ^ Уильям Манн. ""Передний край «тестирования уровня пластин» (PDF).
  3. ^ «Свойства Paliney® H3C». deringerney.com. Получено 9 июн 2020.
  4. ^ «Материалы для игл зондов». heraeus.com. Получено 9 июн 2020.
  5. ^ «Технология вертикального МЭМС-зонда для усовершенствованной упаковки» (PDF). formfactor.com. Получено 9 июн 2020.

внешняя ссылка