半導體測試探針的主要應用領域包括芯片設計驗證、晶圓測試和半導體成品測試。它起著連接芯片/晶圓與測試設備,并進行信號傳輸?shù)暮诵淖饔茫瑢τ诎雽w產(chǎn)品的質量控制具有重要意義。
探針一般由精密儀器鉚接預壓后形成,針頭、針尾、彈簧、外管四個基本部件。
由于半導體產(chǎn)品體積小,特別是芯片產(chǎn)品尺寸非常小,探針尺寸要求達到微米級。它是一種精密電子元器件,具有較高的制造技術含量。
在晶圓或芯片測試的過程中,通常會使用探針來準確連接晶圓或芯片的引腳或錫球與測試機,以便檢測產(chǎn)品的導通性、電流性、功能性和老化性等性能指標。
探針結構設計(如針形)作為半導體試驗設備的關鍵部件、針頭材料(如鎢、鷸銅)、彈性大小等都會影響探針的穩(wěn)定性、細微性、信號傳導精度等,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,形成導電路徑。
垂直探針可以對應高密度信號觸點的待測半導體產(chǎn)品的細間距排列,針尖接觸待測半導體產(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?shù)目v向位移,用于通過橫向懸臂接觸待測半導體產(chǎn)品,以避免探針部對待測半導體產(chǎn)品施加過大的針壓。
由于半導體產(chǎn)品的生產(chǎn)過程十分復雜,任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)錯誤都可能導致大量產(chǎn)品質量不合格,甚至對終的應用產(chǎn)品的性能產(chǎn)生重大影響。因此,測試在半導體產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中具有非常重要的地位,貫穿于半導體產(chǎn)品的設計、制造、包裝和應用的整個過程中。