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揭秘！半導(dǎo)體測試探針的那些事

2023-11-06 09:50

?半導(dǎo)體測試探針主要應(yīng)用于半導(dǎo)體的芯片設(shè)計驗證、晶圓測試、成品測試環(huán)節(jié)，是連通芯片/晶圓與測試設(shè)備進行信號傳輸?shù)暮诵牧悴考?，對半?dǎo)體產(chǎn)品的質(zhì)量控制起著重要的作用。測試探針相當(dāng)于一個媒介，測試時可用探針的頭部去接觸待測物，另一端則用來傳導(dǎo)信號，進行電流的傳輸。探針有多種不同的頭型，可以用來應(yīng)對不同的測試點，比如尖頭、圓頭、爪頭等。

在半導(dǎo)體領(lǐng)域的應(yīng)用

?晶圓測試

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Chip Probing，簡稱CP，是指用探針對生產(chǎn)加工完成后的晶圓產(chǎn)品上的芯片或半導(dǎo)體元器件功能進行測試，驗證是否符合產(chǎn)品規(guī)格。

測試過程需要探針臺和測試機配合使用，探針臺將晶圓逐片自動傳送至測試位置，芯片的引腳通過探針、專用連接線與測試機的功能模塊進行連接，測試機對芯片施加輸入信號并采集輸出信號，判斷芯片功能和性能是否達到設(shè)計規(guī)范要求。

測試結(jié)果通過通信接口傳送給探針臺，探針臺據(jù)此對芯片進行打點標記，形成晶圓結(jié)果映射圖（Mapping），盡可能將無效的芯片標記出來以節(jié)約封裝費用。
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成品測試

Final Test，簡稱FT，又稱終測，是指對封裝完成后的芯片進行功能和電參數(shù)測試，保證出廠的每顆芯片的功能和性能指標能夠達到設(shè)計規(guī)范要求。芯片設(shè)計驗證的測試環(huán)節(jié)與成品測試環(huán)節(jié)較為相似。

測試過程需要分選機和測試機的配合使用。

分選機將被測芯片逐個自動傳送至測試工位，被測芯片的引腳通過安裝在測試座上的探針與測試機的功能模塊進行連接。

測試機對芯片施加輸入信號并采集輸出信號，判斷芯片功能和性能是否達到設(shè)計規(guī)范要求。測試結(jié)果通過通信接口傳送給分選機，分選機據(jù)此對被測芯片進行標記、分選、收料或編帶。

市場格局

如果一個芯片的故障沒在芯片測試時發(fā)現(xiàn)，那么在電路板（PCB）級別發(fā)現(xiàn)故障的成本就是芯片級的十倍。因此，技術(shù)越高，制程越小，對檢測過程中良率的要求就越高。故測試探針有著非常重要的地位。

按應(yīng)用領(lǐng)域的不同，可分為半導(dǎo)體測試針、PCB測試針、ICT在線測試針、彈片針、射頻針、線束針、充電針等類型。

面臨問題

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一方面，國外測試探針大廠技術(shù)實力通常更強且專注于一個或數(shù)個領(lǐng)域內(nèi)的產(chǎn)品，擁有自己的核心客戶。另一方面，對于中國探針廠商來說，在探針的上游原材料、工藝、設(shè)備等領(lǐng)域都存在瓶頸。

新驅(qū)動力

國內(nèi)封測向好，帶動探針需求增長

最近兩年，不少封測廠商募集大量資金進行產(chǎn)線擴產(chǎn)，多個存儲封測項目表現(xiàn)亮眼。伴隨著國內(nèi)測試行業(yè)的繁榮發(fā)展，將帶動與之配套的上游設(shè)備、零部件等環(huán)節(jié)加速國產(chǎn)化進程，如探針臺等都逐步走上自主可控的道路。

測試探針作為用在半導(dǎo)體產(chǎn)品測試環(huán)節(jié)中的重要器件，其品質(zhì)的優(yōu)劣對半導(dǎo)體產(chǎn)品的測試效果、生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)成本控制都有著重要的影響。

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