Зонда карта представляет собой интерфейс между электронной системой испытательной и полупроводниковой пластиной . Обычно плата датчика механически стыкуется с пробником и электрически соединяется с тестером . Его цель - обеспечить электрический путь между тестовой системой и схемами на пластине, тем самым позволяя тестировать и проверять схемы на уровне пластины, обычно до того, как они будут разрезаны на кубики и упакованы. Обычно он состоит из печатной платы (PCB) и некоторых контактных элементов, обычно металлических, но, возможно, также из других материалов. [1]
Производителю полупроводников обычно требуется новая карта датчика для каждой новой пластины устройства и для усадки устройства (когда производитель уменьшает размер устройства, сохраняя при этом его функциональность), потому что карта датчика фактически является настраиваемым разъемом, который принимает универсальный образец дан тестер и транслирует сигналы для подключения к электрическим площадкам на вафле. Для тестирования устройств памяти DRAM и FLASH эти контактные площадки обычно изготавливаются из алюминия и имеют размер 40–90 мкм на каждую сторону. Другие устройства могут иметь плоские площадки, выступы или стойки из меди, медных сплавов или многих типов припоев, таких как свинец-олово, олово-серебро и другие.
Плата датчика должна обеспечивать хороший электрический контакт с этими площадками или выступами во время тестирования устройства. Когда тестирование устройства будет завершено, зонд будет индексировать пластину до следующего устройства, которое будет протестировано.
Платы датчиков широко подразделяются на игольчатые, вертикальные и МЭМС (микроэлектромеханические системы) [2] в зависимости от формы и форм контактных элементов. Тип MEMS - самая передовая технология, доступная в настоящее время. Самый продвинутый тип карты пробников в настоящее время может тестировать всю 12- дюймовую пластину за одно касание.
Обычно карта датчика вставляется в оборудование, называемое датчиком пластины , внутри которого положение тестируемой пластины регулируется для обеспечения точного контакта между картой датчика и пластиной. После того, как плата датчика и пластина загружены, камера в зонде оптически обнаружит несколько наконечников на плате датчика и несколько меток или контактных площадок на пластине, и, используя эту информацию, она сможет выровнять контактные площадки на тестируемом устройстве (DUT ) к контактам платы датчика.
На эффективность карты датчика влияет множество факторов. Возможно, наиболее важным фактором, влияющим на эффективность платы пробников, является количество тестируемых устройств, которые можно тестировать параллельно. Многие вафли сегодня по-прежнему тестируются по одному устройству. Если на одной пластине было 1000 таких устройств, и время, необходимое для тестирования одного устройства, составляло 10 секунд, а время перехода пробника от одного устройства к другому составляло 1 секунду, то для тестирования всей пластины потребовалось бы 1000 x 11 секунд = 11000 секунд или примерно 3 часа. Если, однако, плата датчика и тестер могут тестировать 16 устройств параллельно (с 16-кратным количеством электрических соединений), то время тестирования сократится почти точно в 16 раз (около 11 минут). Обратите внимание: поскольку теперь на плате датчика имеется 16 устройств, когда зонд касается круглой пластины, он не всегда может контактировать с активным устройством и, следовательно, будет немного меньше, чем в 16 раз быстрее, чтобы проверить одну пластину.
Другой важный фактор - это мусор, который скапливается на кончиках игл зонда. Обычно они изготавливаются из вольфрама или сплавов вольфрама / рения или современных сплавов на основе палладия [3], таких как PdCuAg. [4] Некоторые современные карты датчиков имеют контактные наконечники, изготовленные по технологии MEMS. [5]
Независимо от материала наконечника датчика, загрязнение накапливается на наконечниках в результате последовательных событий касания (когда наконечники датчика физически контактируют с контактными площадками матрицы). Накопление мусора отрицательно сказывается на критическом измерении контактного сопротивления. Чтобы вернуть использованную карту щупа к приемлемому контактному сопротивлению, наконечники щупа необходимо тщательно очистить. Очистку можно производить в автономном режиме с помощью лазера типа NWR, чтобы очистить наконечники путем выборочного удаления загрязнения. Оперативная очистка может использоваться во время тестирования для оптимизации результатов тестирования в пределах пластины или в партиях пластин.
Смотрите также
Рекомендации
- ^ Сайил, Селахаттин (2018). Бесконтактные СБИС методы измерения и тестирования . Издательство Springer International. С. 1–3. DOI : 10.1007 / 978-3-319-69673-7 . ISBN 978-3-319-69672-0.
- ^ Уильям Манн. " " Leading Edge "вафельного тестирования уровня" (PDF) .
- ^ «Свойства Paliney® H3C» . deringerney.com . Проверено 9 июня 2020 .
- ^ «Материалы для игл зондов» . heraeus.com . Проверено 9 июня 2020 .
- ^ «Технология вертикального МЭМС-зонда для усовершенствованной упаковки» (PDF) . formfactor.com . Проверено 9 июня 2020 .
Внешние ссылки
- Дополнительные слайды к лекции 16 «Тестирование, проектирование для тестируемости » , EE271
- Тестирование системы в упаковке (SiP) , Цзинь-Фу Ли, Национальный центральный университет, Тайвань
- Учебное пособие по карточке датчика , Keithley Instruments