半导体测试是半导体生产过程中的重要环节,其测试设备包括测试机、分选机、探针台。其中,测试机是检测芯片功能和性能的专业设备,分选机和探针台是将芯片的引脚与测试机的功能模块连接起来的专业设备,与测试机共同实现批量自动化测试。受益于国内封装测试业产能扩张,半导体测试设备市场快速发展。作为半导体封测行业三大设备之一,探针台主要应用于半导体行业以及光电行业的晶圆、芯片等器件的测试,研发难度大,国产化率低,进口依赖度高,它的品质和精度直接决定测试可靠性与否。半导体设备价值普遍较高,一条先进半导体生产线投资中,设备价值约占总投资规模的75%以上。北京直流探针台加工厂家
相对于平面电机工作台,丝杠导轨结构的工作台结构组成较复杂,工作台由上层(x向)及下层(y向)两部分组成。工作台由两个步进电机分别驱动x、y向精密滚珠丝杠副带动工作台运动,导向部分采用精密直线滚动导轨。由于运动部分全部采用滚动功能部件,所以具有传动效率高、摩擦力矩小,使用寿命长等特点。这种结构的工作台应放置在温度23±3℃,湿度≤70%,无有害气体的环境中,滚珠丝杠、直线导轨应定期加精密仪表油,但不可过多,值得指出的是,这种结构的工作台在装配过程中,从直线导轨的直线性,上下层工作台之间的垂直度以及工作台的重复性。福建自动探针台厂家探针尖接触电阻即探针尖与焊点之间接触时的层间电阻。
探针台可吸附多种规格芯片,并提供多个可调测试针以及探针座,配合测量仪器可完成集成电路的电压、电流、电阻以及电容电压特性曲线等参数检测。适用于对芯片进行科研分析,抽查测试等用途。探针台是一种辅助执行机构,测试人员把需要量测的器件放到探针台载物台(chuck)上,在显微镜配合下,X-Y移动器件,找到需要探测的位置。接下来测试人员通过旋转探针座上的X-Y-Z的三向旋钮,控制前部探针(射频或直流探针),精确扎到被测点,从而使其讯号线与外部测试机导通,通过测试机测试人员可以得到所需要的电性能参数。
在设备方面,生产半导体测试探针的相关设备价格较高,国内厂商没有足够的资金实力,采购日本厂商的设备。另一方面,对于半导体设备而言,产业链各个环节均会采购定制化的设备,客户提出自身需求和配置,上游设备厂商通过与大型客户合作开发,生产出经过优化的适合该客户的设备。因此,即使国产探针厂商想采购日本设备厂商的专业设备,也只能得到标准化的产品。在原材料方面,国产材质、加工的刀具等也不能达到生产半导体测试探针的要求,同时日本厂商在半导体上游原材料方面占据的优势,其提供给客户的原材料也是分等级的,包括A级、B级、S级,需要依客户的规模和情况而定。探针台是一种辅助执行机构。
探针(探针卡):待测芯片需要测试探针的连接,才能与测试仪器建立连接。常见的有普通DC测试探针、同轴DC测试探针、有源探针和微波探针等。探针头插入单个探针臂并安装在操纵器上。探针尖锐端尺寸和材料取决于被探测特征的尺寸和所需的测量类型。探针尖直接接触被测件,探针臂应与探针尖匹配。探针夹具及电缆组件:探针夹具用于夹持探针、并将探针连接至测量仪器。电缆组件用于转接、延展探针夹具上的电缆组件。操纵器(定位器):探针台使用操纵器将探针放置在被测物上,它可以很容易地定位探针并快速固定它们。通常使用磁铁或真空把它们固定在适当的位置。一旦固定,操纵器可以在X、Y和Z方向上精确定位探针尖锐端,并且在某些情况下提供旋转运动。探针卡虚焊和布线断线或短路,测试时都要测不稳。北京直流探针台加工厂家
探针台需要特别注意的是在未加压缩空气时不可强行拉动动子,以免造成定子及动子的损伤。北京直流探针台加工厂家
探针台是用于检测每片晶圆上各个芯片电信号,保证半导体产品品质的重要检测设备。下面我们来了解下利用探针台进行在片测试的一些相关问题,首先为什么需要进行在片测试?因为我们需要知道器件真正的性能,而不是封装以后的,虽然可以去嵌,但还是会引入一些误差和不确定性。因为我们需要确定哪些芯片是好的芯片来降低封装的成本并提高产量。因为有时我们需要进行自动化测试,在片进行自动化测试成本效益高而且更快。一个典型的在片测试系统,主要包括:矢量网络分析仪,线缆,探针,探针定位器,探针台,校准设备及软件,电源偏置等。北京直流探针台加工厂家
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