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晶元測試中高溫對測試探針機械性能的影響

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       隨著半導體測試技術(shù)的不斷發(fā)展,高溫晶元測試已經(jīng)逐漸成為主流,并且測試溫度逐年升高。在不斷改良硬件設(shè)施的性能外,如何通過持續(xù)改進工藝制程和參數(shù)來更好的保證高溫晶元測試的穩(wěn)定性和安全性尤為重要


  在晶元測試過程中探針卡的探針需要與晶元芯片表面PAD良好接觸以建立起測試機到芯片的電流通路。接觸的深度需要被控制在微米級,按照晶元層結(jié)構(gòu)設(shè)計不同,通常在0.5微米到1.5微米之間較適宜。過淺會造成接觸不良導致測試結(jié)果不穩(wěn)定,過深則會有潛在的破壞底層電路的風險。而最直接影響接觸深度的物理量就是OD(Over-Drive)。與室溫測試相比,由于整套測試硬件在高溫環(huán)境下會發(fā)生熱膨脹,且在測試過程中會表現(xiàn)出與熱源距離相關(guān)的持續(xù)波動性,要保證高溫測試的穩(wěn)定安全,需要一套特殊的工藝流程來維持OD的相對穩(wěn)定性。


      在探針卡的初始設(shè)計過程中必須考慮后期需要工作的溫度范圍。從PCB以及各種配件的材質(zhì)選擇、元器件的耐溫性能、探針位置的預(yù)偏移量分析設(shè)計等多方面入手,盡量從源頭降低高溫對探針卡的形變影響。


  高溫生產(chǎn)過程中的工藝控制也是減小測試影響的最重要的環(huán)節(jié)。一般通過預(yù)烤針和動態(tài)烤針、對針兩方面的操作來降低高溫對測試的影響。

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