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什么是探針卡？
探針卡是半導(dǎo)體制造過程中晶圓級(jí)檢測(cè)所必需的設(shè)備。
安裝在晶圓檢查裝置上使用。半導(dǎo)體的大部分成本是由制造設(shè)備決定的，但封裝本身和封裝的成本在制造階段也有重大影響。因此，可以通過在已完成半導(dǎo)體制造工藝的晶圓級(jí)確定產(chǎn)品的質(zhì)量并僅將無缺陷的產(chǎn)品發(fā)送到后續(xù)工藝來降低成本。
成百上千個(gè)芯片排列在單個(gè)晶圓上，晶圓檢查是在將芯片切割成單個(gè)芯片并封裝之前確定芯片的質(zhì)量和分類的過程，這就是探針卡。
探針卡使用
晶圓檢查使用LSI測(cè)試器和芯片測(cè)試器進(jìn)行，LSI測(cè)試器將被稱為測(cè)試圖案的電信號(hào)輸入芯片，并將輸出信號(hào)圖案與期望值進(jìn)行比較以進(jìn)行判斷，而芯片測(cè)試器將信號(hào)精確地連接到每個(gè)芯片的電極子這是通過控制水平定位的晶圓探測(cè)器和具有相同數(shù)量的探針的探針卡來執(zhí)行的，這些探針的位置可以精確地命中芯片內(nèi)的數(shù)百到數(shù)萬個(gè)電極子。
因此，必須為每種芯片設(shè)計(jì)專門創(chuàng)建探針卡，這本身成本高昂，并且由于使用中的磨損而必須重新創(chuàng)建，但在考慮總體制造成本時(shí)這是至關(guān)重要的。半導(dǎo)體芯片不僅用于計(jì)算機(jī)，還用于日常生活中無數(shù)的產(chǎn)品，而探針卡是其中的支柱之一。
探針卡原理
探針卡安裝在晶圓探針臺(tái)上，作為通過晶圓探針臺(tái)連接芯片的電極子和LSI測(cè)試器的連接器。
LSI測(cè)試頭上安裝有螺旋接觸針和高密度針進(jìn)行連接，但半導(dǎo)體芯片上的電極子的排列間距很窄，為幾十微米，比測(cè)試頭的針排列密度更細(xì)。需要通過探針卡將兩者連接起來。
探針卡結(jié)構(gòu)
探針卡的頂側(cè)具有用于測(cè)試頭的連接端子，底側(cè)具有用于連接到半導(dǎo)體芯片的電極子的針。
將測(cè)試頭與探針卡的連接端子連接，再將半導(dǎo)體芯片的電極子與探針卡的針連接，進(jìn)行電連接，根據(jù)來自測(cè)試頭的電信號(hào)進(jìn)行合格/不合格判斷。 LSI 測(cè)試儀檢查硅晶圓上的每個(gè)半導(dǎo)體芯片。
探針卡有兩種類型：高級(jí)型和懸臂型。高級(jí)型有一個(gè)帶有垂直端子的塊附著在板上，允許探針自由排列，并且易于維護(hù)。在懸臂式中，探針直接連接到電路板上，無需使用塊，因此可以輕松容納窄間距端子。
有關(guān)探針卡的其他信息
由于晶圓檢測(cè)需要高精度和高可靠性，陶瓷基板通常用于探針卡。例如，京瓷將薄膜單層或薄膜多層金屬化的陶瓷多層基板用于DRAM、閃存、邏輯器件等的探針卡。
通常，彈簧連接器或高密度連接器用于被稱為LSI或系統(tǒng)LSI的大規(guī)模集成半導(dǎo)體電路的信號(hào)連接部分。探針卡還起到此測(cè)試頭與待檢測(cè)晶圓之間的中介作用，要求具有高水平的連接可靠性和電氣檢測(cè)性能，因此其機(jī)構(gòu)和材料都十分精密。使用陶瓷等材料。
然而，探針卡的耐用性是有限的，即使是最輕微的物理碰撞造成的變形也會(huì)導(dǎo)致其無法達(dá)到預(yù)期用途。它們也是難以修復(fù)的消耗品，因此必須定期更換。
