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初识探针卡:核心基础要点

更新时间:2025-11-11      浏览次数:153

什么是探针卡?

探针卡是半导体制造过程中晶圆级检测所需的仪器。

它通过连接到晶圆检测设备来使用。 半导体的成本大部分是由制造设备决定的,但封装本身和封装的成本对制造阶段也有重大影响。 因此,可以在半导体制造过程之后在晶圆层面确定产品的质量,只将好的产品送到后续工序,这样可以降低成本。

晶圆检测是在单独切割和包装晶圆之前确定晶圆是好是坏的过程,这里需要探针卡。

探针卡的应用

晶圆检测由LSI测试仪组成,该测试仪输入芯片的电信号(称为测试模式),并将输出信号模式与预期值进行比较,晶圆探针进行芯片级定位控制,将信号精确连接到每个芯片的电气端子,以及定位相同数量的针(探针)以精确击中芯片中的数百~数万个电气端子。 它是用带有探针卡的探针卡进行的。

因此,需要为每种芯片设计专门创建探针卡,这成本高昂,并且由于使用造成的磨损而需要重新创建,但考虑到总体制造成本,这是不能少的的。 半导体芯片不仅在计算机中,而且在生活中的大多数产品中都有无数的应用,而探针卡就是其中的支撑之一。

探针卡原理

探针卡安装在晶圆探针上,充当连接器,通过晶圆探针将芯片的电气端子连接到LSI测试仪。

LSI测试头配有溢出接触针和高密度针进行连接,但电极的端子在半导体芯片上的放置间距较窄,几十微米,比测试头的引脚放置密度更细,因此需要通过探针卡将两者连接起来。

探针卡结构

探针卡的上侧与测试头相连,下侧设有用于连接半导体芯片电气端子的针头。

连接测试头与探针卡之间的连接端子,通过连接半导体芯片的电气端子和探针卡的针形成电气连接,通过LSI测试仪的电信号判断好坏,对硅片上的每个半导体芯片进行检测。

探针卡有高级型和悬臂型两种,高级型有一个带有垂直端子的块连接到板上,可以自由布置探头,易于维护。 悬臂式直接安装在电路板上,无需穿过块,便于容纳窄间距端子。

 有关探针卡的其他信息

由于晶圆检测需要精细和高可靠性,探针卡通常由陶瓷基板制成。 例如,京瓷将薄膜单层和薄膜多层金属化陶瓷多层基板用于DRAM、闪存和逻辑器件等探针卡。

一般来说,大型集成半导体电路的信号连接部分称为LSI或系统LSI,其端子使用弹簧连接器或高密度连接器。 探针卡还充当测试头和被检晶圆之间的中介,其机理和材料敏感,因为它需要较高的连接可靠性和电气检测性能能力。 使用陶瓷等材料。

但探针卡的耐用性有限,即使是物理撞击造成的轻微变形也无法满足使用目的,而且也是一种难以修复的消耗品,因此需要定期更换。


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