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(来源:苏州和林微纳科技股份有限公司)

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上期我们聊了探针有多细。本期3分钟,我们专门讲讲:在晶圆测试环节,探针到底是怎么“扎”到晶片(DIE)上的?

01

先明确场景:测的是还没切割的晶圆

在制造完成后、封装之前,所有晶片还连在一起,像一张“邮票大板”。

这个阶段叫晶圆测试(Chip Probing,简称CP)。

探针的任务,就是在这张“大板”上,逐个接触每一颗晶片的金属焊垫(Pad),判断它是否合格。这样可以在封装前把坏的晶片挑出来,避免浪费昂贵的封装成本。

02

到底是怎么“扎”的?

整个过程分为四步:

  1. 对准:探针台通过高精度相机,把探针卡的针尖对准晶圆上第一颗晶片的焊垫。

  2. 下针:探针卡不动,晶片上升针尖与焊垫接触,并施加一定的过驱压力(Overdrive)。过驱量不足会导致接触不良;过大则可能损坏焊垫或探针。

  3. 测试:测试机通过探针给晶片送电、送信号,读取响应,判断功能、速度、电流等参数。每组晶片的测试时间通常只有几十到几百毫秒。

  4. 回落:测试完成,晶片回落,对准到下一组晶片上,重复上述步骤。

整个动作像缝纫机针一样快速起落。

03

为什么叫“扎”?

因为它真的会留下痕迹。

晶片上升与探针接触时,确实会在晶圆的焊垫上留下一个微小的压痕或针痕。

显微镜可以清楚看到。这个痕迹是接触的证据,也是“扎针”说法的由来。

不过不用担心:这种针痕属于短暂的接触痕迹。

在后续的封装工艺(如引线键合、倒装焊)中,焊垫会重新熔化,针痕随之消失,不会影响最终封装质量。

04

晶圆测试为什么要用探针?

会有人问:为什么不等封装完再测?

因为封装成本很高,一颗坏晶片封装完再测发现是坏的,整个封装费用就浪费了。

晶圆测试的目的就是在封装前把坏的挑出来,只封装好的晶片,大幅降低成本。

探针是晶圆测试中唯一接触晶片的部件,它的精度、寿命、可靠性直接决定了测试效率。

05

本期小结

问题

答案

晶圆测试测的是什么?

未切割晶圆上的裸晶片

探针怎么扎?

对准→晶片→测试→晶片回落,逐组进行上升

会扎坏晶片吗?

会留短暂压痕,但通常不影响功能和后续封装

为什么不封装后再测?

提前淘汰坏晶片,节省封装成本

06

互动时间

本期问题:晶圆测试通常在芯片制造的哪个阶段进行?

A. 设计阶段

B. 制造完成后、封装之前

C. 封装完成后

欢迎在评论区留下你的答案。下期【和林小课堂】揭晓,并从答对的读者中抽取一位送出和林定制小礼物。

—— 答案下期公布 ——

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