聊聊探针台

stupid · 发表于 2011-12-26 09:45

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先聊一下探针台几家大公司的历史，先从龙头 CasCade 聊起

Cascade Microtech 公司是包括集成电路 (IC)、芯片、电路板、模块、MEMS、3D TSV、LED 器件等在内的先进半导体器件的精密电气测量及测试领域中的全球领导者。我们的工程用探针台和分析用探针广泛应用于复杂、高速器件的精密电气测量的研发，旨在确保质量及可靠性，并缩减研发时间和器件制造工艺的成本。我们最先进的量产用测试产品包括独特的探针卡、测试插座和 ATE 接触器，可降低高速及高密度半导体芯片的制造成本。

在我们已有的 800 家客户当中，网罗了全球 20 家销售收入最大的半导体制造商。这些客户采用我们的产品来进行众多器件的工程和量产测试，包括数字信号处理器、电信芯片、高级存储器芯片、微处理器、微控制器、图形处理器和专用集成电路的测试。我们所提供的精密测量能力使得全世界的半导体公司都能够跟上摩尔定律，并以更快的速度和更低的价格向市场投放其产品。

创新史3 ^$ Z) ^/ c2 R
Cascade Microtech 公司源自于 Eric Strid 和 Reed Gleason 在 1983 年开发第一个微波晶圆探针时的合作。在 1983 年以前，对于某款特定设计之所以奏效的原因，高速 IC 的设计人员只能够进行推测。当时无法在晶圆级上对这些微波电路的实际电气性能进行测量。通过运用 Cascade Microtech 革新性的晶圆上探测解决方案，在 IC 被切割和封装之前，设计工程师们就可以在晶圆级上进行电路的实际测试及特性分析。这实现了研发时间的减半，并降低了开发新型芯片的巨额成本。自此之后，Cascade Microtech 的晶圆上探测技术便成为了一项业界标准。

2010 Cascade Microtech acquires Test Systems Division of SUSS Microtec AG

2007 Cascade Microtech acquires Gryphics, Inc. a specialist in high-peRFormance test sockets and ATE contactors

2004 Initial public offering (NASDAQ:CSCD)

2002 Infinity Probe® sets a new benchmark in mechanical and RF performance

1997 AttoGuard® chuck allows first 1 fA substrate current measurements

1995 Cascade Microtech acquires Alessi, largest failure analysis supplier in the market

1994 Pyramid Probe® is invented using thin-film technology

1992 MicroChamber® revolutionalizes environmental controls for IC testing

1990 Hewlett Packard (Agilent Technologies) makes minority equity investment in Cascade Microtech

1984 Cascade Microtech is incorporated

1983 World's first 18 GHz on-wafer probe is invented

buzheng821 · 发表于 2011-12-28 17:00

探针台的核心技术在哪几块呢？

buzheng821 · 发表于 2011-12-29 09:32

buzheng821 发表于 2011-12-28 17:00
; x, p! d9 x! R D* A% {探针台的核心技术在哪几块呢？

接触过4 通道的探针台（双Diff），业界是否有多通道的探针台来配合VNA的多通道应用能（我觉得空间会是个问题）
另利用探针台测试觉得受操作手法和待测物的接触面平整度影响较大~

stupid · 发表于 2011-12-29 14:30

本帖最后由 stupid 于 2011-12-29 14:31 编辑

buzheng821 发表于 2011-12-29 09:32
$ T+ v- r# a) _) O% ^8 u0 g3 s2 {接触过4 通道的探针台（双Diff），业界是否有多通道的探针台来配合VNA的多通道应用能（我觉得空间会是个问 ...

当然，比如Cascade 的InfinityQuad就拥有 25 contacts: RF, Eye-Pass power, ground, logic，可探测小到30 μm x 50 μm 的Pad。

测试PCB时，通常使用GSGSG或GSSG的差分探针，我们的探针台最多可以上8个针座，也就是可以有8个差分通道，需要16port 的网分，这样的网分当然是没有的，需要配合 switch。

至于你说的平整度，对于晶圆来说要求要远高于PCB，对于封装来说，则介于PCB和晶圆之间。

stupid · 发表于 2011-12-29 14:34

本帖最后由 stupid 于 2011-12-29 14:38 编辑

意法半导体（STMicroelectronics，简称ST）宣布，全球首款未使用任何接触式探针完成裸片全部测试的半导体晶圆研制成功。意法半导体创新且先进的测试技术实现与晶圆电路阵列之间只使用电磁波作为唯一通信方式测试晶圆上的芯片，如RFID（射频识别）IC。这种测试方法拥有更高的良率、更短的测试时间以及更低的产品成本等潜在优势。此外，非接触式测试方法还可实现射频电路的测试环境接近实际应用环境。
这项新的EMWS技术是UTAMCIC（集成电路磁耦合UHF标签天线）项目的研发成果。项目负责人是来自意法半导体的Alberto Pagani、Giovanni Girlando、Alessandro Finocchiaro和来自卡塔尼亚大学的Giuseppe Palmisano教授。该项目曾荣获2010年法国巴黎智能卡及身份识别技术工业展制造与测试类“芝麻奖”。

晶圆电磁检测（EMWS）是晶圆电检测（EWS）的演化技术，是晶圆进行最终封装测试前的最后一道制造工序。在这个制造工序中，加工的晶圆上含有同样的集成电路组成的阵列，这些电路被称为裸片。与自动测试设备（ATE）相连的探测卡从每个裸片上方经过，显微探针与裸片上的测试盘依次接触，ATE测试裸片功能是否正常，在裸片封装前，这个过程可以去除任何有缺陷的裸片。

EMWS是一项较新的晶圆检测技术研发成果。在这种方法中，每颗裸片均内置一个微型天线，ATE设备通过电磁波为裸片供电并与其通信，这种方法可减少裸片上的测试盘数量，从而能够大幅缩减裸片尺寸。

测量大功率产品仍然需要探针供电，但是意法半导体的新方法(1) 可实现对低功率电路进行完全非接触式测试。

项目测试研发与竞争情报部门的Alberto Pagani是新技术的开发者之一，他表示：“这项开创性测试技术证明了意法半导体推行零缺陷产品质量政策的承诺，最大的受益者是使用我们低功耗射频电路的客户。非接触式测试可提高测试覆盖率，射频电路、防冲突协议和嵌入式天线均在与客户应用相同的条件下测试，因此这种方法将大幅提升产品的质量和可靠性。”

测试并行化程度提高，非接触式测试可大幅缩短测试周期。此外，新方法可消除在标准测试过程中偶然发生的测试盘被损事件，从而进一步提高产品良率。

(1) 技术说明

意法半导体的非接触式EMWS技术基于一个被称为电磁波集中/发散的专利技术。这项技术使用由两个以上的互连天线组成无源结构捕获一系列谐波，这种谐波有“电磁透镜”的作用，从一个大表面向一个小表面（如单一裸片）聚焦能量，也能从一个大表面向一个小表面发散能量。电磁集中器/发散器可以整合成一个测试系统，将裸片与外部测试系统如ATE之间的通信距离（读取距离）至少提高一个量级。此外，对于超低功耗的电路，如射频识别芯片，可以直接集中电磁波为待测裸片供电，实现完全的非接触式测试。

这个对于能集成类RFID天线的芯片测试是可以的，但不是所有的芯片都能集成这种天线。

113788067 · 发表于 2012-1-4 22:39

stupid 发表于 2011-12-29 14:30
- F* J: V( R* i当然，比如Cascade 的InfinityQuad就拥有 25 contacts: RF, Eye-Pass power, ground, logic，可探测小到 ...

上面的图是什么公司的探针啊？ 4端的？怎样下针？

lpch8 · 发表于 2013-1-31 11:36

价格大致是多少啊？

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点评

全球首款采用全非接触式测试技术晶圆研制成功

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