什么是探針卡（Probe Card）？

1. 探針卡（probe card）

首先介紹一下什么是探針卡（probe card）。

探針卡是用于在LSI（大規(guī)模集成電路）制造過(guò)程中晶片測(cè)試過(guò)程期間對(duì)晶片上的LSI（大規(guī)模集成電路）芯片進(jìn)行電測(cè)試的夾具。

探針卡對(duì)接在晶片探針器上，以用作LSI芯片電極與LSI測(cè)試儀（作為測(cè)量機(jī)）之間的連接器。探針卡的針與LSI芯片電極接觸，以進(jìn)行電氣測(cè)試，以進(jìn)行通過(guò)/不通過(guò)測(cè)試。

晶圓測(cè)試過(guò)程非常重要，并且高度依賴(lài)探針卡（probe card）的可靠性。探針卡的制作工藝過(guò)程會(huì)用到EVG的MLE 無(wú)掩模光刻技術(shù)。

2. 高級(jí)探針卡

那么，什么又是高級(jí)探針卡呢？

高級(jí)探針卡是使用先進(jìn)技術(shù)的探針卡。在吞吐量，小間距，定位精度和高頻方面，它優(yōu)于懸臂式探針卡。

2.1 探針

U-Probe是指適用于存儲(chǔ)設(shè)備測(cè)量的探針卡（probe card）。它允許使用MEMS探針“微懸臂”和薄膜多層技術(shù)進(jìn)行晶圓級(jí)探測(cè)。

在用于NAND閃存的U-Probe中，業(yè)內(nèi)商業(yè)化了世界上弟一個(gè)探針卡，該探針卡可對(duì)12英寸晶圓進(jìn)行一次接觸。關(guān)于用于DRAM的U-Probe，實(shí)現(xiàn)了DUT x2的布局，從而蕞大程度地減少了接觸次數(shù)。

U-Probe的探針面積等于晶圓尺寸，因此探針可以放置在晶圓上的任何位置。用于DRAM的U-Probe具有新月形的DUT布局，可以蕞有效地利用空間，從而充分利用測(cè)試儀的資源。

DUT布局減少了測(cè)試晶圓片所需的接觸次數(shù)，并實(shí)現(xiàn)了整個(gè)晶圓的均勻以實(shí)現(xiàn)蕞佳接觸，從而顯著提高了測(cè)試良率。其中，接觸點(diǎn)：測(cè)試晶圓片所需的觸點(diǎn)數(shù)量；DUT：被測(cè)設(shè)備（或芯片）。

適用于NAND閃存的U-Probe

適用于DRAM的U-Probe

2.2 垂直探針卡

Vertical-Probe是指適合常規(guī)邏輯產(chǎn)品（包括SoC和微計(jì)算機(jī)產(chǎn)品）的多管芯測(cè)試的探針卡。

它被稱(chēng)為“垂直型”探針卡，因?yàn)樘结樶槾怪庇诨?。由于其短針狀結(jié)構(gòu)且與設(shè)備垂直接觸，因此垂直類(lèi)型蕞適合于測(cè)量小焊盤(pán)，高頻設(shè)備。

垂直探針卡

2.3 微機(jī)電系統(tǒng)探針卡

MEMS-SP是指用于邏輯器件的探針卡（probe card），適用于微處理器和SoC器件的倒裝芯片以及細(xì)間距凸點(diǎn)晶圓測(cè)試。

得益于垂直彈簧針型探針和MEMS技術(shù)制造，MEMS-SP可以進(jìn)行幾乎沒(méi)有變化的高精度和可靠測(cè)試。

此外，其結(jié)構(gòu)允許更換單針，從而減少了維護(hù)時(shí)間。

微機(jī)電系統(tǒng)探針卡

探針

更換探針的示意圖

2.4 SP探針卡

SP-Probe是指垂直彈簧針型探針卡（probe card）。

用于NAND閃存的SP-Probe適用于12英寸晶圓的一觸式測(cè)試。其高針壓規(guī)格通過(guò)與氧化膜下的墊片接觸來(lái)幫助實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的接觸，還允許更換單針以方便維護(hù)。

垂直彈簧針型探針卡

2.5 WLCSP晶圓級(jí)封裝芯片測(cè)試探針卡

晶圓級(jí)芯片級(jí)封裝（WLCSP）的探針卡適用于測(cè)試區(qū)域陣列設(shè)備。探針的尖 端有皇冠型和扁平型規(guī)格，您可以根據(jù)測(cè)試環(huán)境選擇一種。

適用于WLCSP的探針卡

晶圓級(jí)封裝焊球示意圖

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