半導(dǎo)體測(cè)試探針的主要應(yīng)用領(lǐng)域包括芯片設(shè)計(jì)驗(yàn)證、晶圓測(cè)試和半導(dǎo)體成品測(cè)試。它起著連接芯片/晶圓與測(cè)試設(shè)備,并進(jìn)行信號(hào)傳輸?shù)暮诵淖饔?,?duì)于半導(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(gè)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(jí)。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(cè)試的過(guò)程中,通常會(huì)使用探針來(lái)準(zhǔn)確連接晶圓或芯片的引腳或錫球與測(cè)試機(jī),以便檢測(cè)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(jì)(如針形)作為半導(dǎo)體試驗(yàn)設(shè)備的關(guān)鍵部件、針頭材料(如鎢、鷸銅)、彈性大小等都會(huì)影響探針的穩(wěn)定性、細(xì)微性、信號(hào)傳導(dǎo)精度等,從而影響探針的測(cè)試精度。
可彈性探針是一個(gè)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(duì)被測(cè)試物體的壓力。在檢測(cè)集成電路時(shí),信號(hào)會(huì)從下柱栓流向上方,形成導(dǎo)電路徑。
垂直探針可以對(duì)應(yīng)高密度信號(hào)觸點(diǎn)的待測(cè)半導(dǎo)體產(chǎn)品的細(xì)間距排列,針尖接觸待測(cè)半導(dǎo)體產(chǎn)品所需的縱向位移可以通過(guò)針體本身的彈性變形來(lái)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(guò)橫向懸臂接觸待測(cè)半導(dǎo)體產(chǎn)品,以避免探針部對(duì)待測(cè)半導(dǎo)體產(chǎn)品施加過(guò)大的針壓。
由于半導(dǎo)體產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程十分復(fù)雜,任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)錯(cuò)誤都可能導(dǎo)致大量產(chǎn)品質(zhì)量不合格,甚至對(duì)終的應(yīng)用產(chǎn)品的性能產(chǎn)生重大影響。因此,測(cè)試在半導(dǎo)體產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)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(jì)、制造、包裝和應(yīng)用的整個(gè)過(guò)程中。