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(来源:伏白的交易笔记)

一. 半导体制造工序

1.1 前道工艺(晶圆制造)

(1)目的:在晶圆上完成晶体管、互连线路制造,生成裸芯片(Die)。

(2)主要步骤:薄膜沉积→光刻显影→刻蚀→离子注入→CMP抛光,需重复循环来完成结构的层层构建。

1.2 后道工艺(封装测试)

(1)目的:将前道产出的裸芯片封装为标准化成品,并完成功能、可靠性测试,确保符合出厂要求。

(2)主要步骤:晶圆中测(CP)→晶圆减薄→晶圆切割→固晶贴装→引线键合→塑封成型→成品终测(FT)。

二. CP测试概览

CP测试是在前道晶圆制造完成、后道封装之前的核心环节,目的是测试晶圆上每颗裸片(Die)性能参数,标记并剔除不良品。

2.1 测试目的

(1)降本增效:在封装前提前筛除不良品,避免将缺陷芯片送入封装环节,降低成本。

(2)工艺反馈:通过测试数据反馈前道工艺偏差,反向优化工艺参数。

(3)商业价值最大化:按测试数据对裸片进行分级,匹配不同定位产品(如CPU旗舰版/标准版)。

2.2 核心设备

(1)探针台:负责晶圆的承载固定、光学对准与自动化流程执行。

(2)探针卡:连接测试机与晶圆裸片,其探针与焊垫接触,传输电信号。

(3)测试机(ATE):生成测试信号(如电压、电流)并接收芯片反馈,判断其性能是否合格。

2.3 工作流程

(1)装载与校准:将晶圆放置在探针台上,真空吸附固定并校准位置,确保探针精准对准。

(2)扎针与接触:探针台驱动晶圆抬升,让裸片焊盘与探针卡形成物理接触,建立电气连接。

(3)测试与标记:测试机发送测试信号并接收反馈,记录测试结果、打点标记不良裸片。

三. 探针卡概览

探针卡通过微米级探针阵列实现测试机与晶圆裸片的电气连通,直接决定CP测试的精度、效率、良率。

3.1 组成结构

(1)基板载体:PCB多层板,负责内部布线、信号传输,上端对接测试机,下端固定探针阵列

(2)探针阵列:由微米级金属探针(铼钨、铍铜)组成,按芯片焊盘的位置、间距精准排布;单卡可集成数万根探针。

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3.2 主要特点

(1)定制化:不同芯片的制程、焊盘布局、引脚数量、测试需求完全不同,探针卡必须一对一设计,无通用型产品。

(2)精度要求:先进制程芯片的焊盘间距在50μm以内,针尖位置精度要求2μm以内,对工艺要求极高。

(3)耗材属性:针尖有固定使用寿命,达到扎针次数上限后,针尖磨损、接触电阻超标,需更换或返修。

3.3 供应格局

(1)海外头部:FormFactor(美)、Technoprobe(意)、JEM(日)、MJC(日)、电产(日)。

(2)国内头部:强一股份(MEMS探针卡全球第六、国内第一)、和林微纳(MEMS探针卡国内第二)、精智达(存储芯片探针卡)。