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探针卡基础知识介绍 | 针压该如何掌控?

在CP测试中,针卡扎在晶圆的PAD上,此时为了针卡针尖与晶圆pad充分接触来保证连接性正常,需要提供一定的压力,即为针压;针压的单位为g/mil, 其中g即为重量单位克,mil(密尔)为美国单位,换算为微米是1mil=25.4um,字面意思即为每mil移动距离而带来的重量g(正常来说力量应该以牛顿N来表示,但是探针卡行业通用为以重量单位g来反映针压的大小)。其中压力是通过探针台Z轴高度上升来提供,具体体现是OD=XX ( UM)之后,针尖受到的压力。

如下图中Probing Overdrive 即是测试中的位移值针压对cp测试起到很重要的作用,针压过小会导致接触不够好,测试不过如图1;过大会导致针痕贴边如图2,严重的会扎穿pad铝垫,同时会导致针卡损耗过快。所以如何控制针压很重要。图1图2

针对针压的控制,细分开来有很多种情况,下面将对常见的几种进行分析介绍:

首先所有种类针卡针压起始大小需要通过contact 程序来确定contact 针压:

1.先找first contact OD:即第一根针contact pass 时的测试OD;接第一步od =0um 时点测,如果全fail,则加5um再进行点测,直到测试contact test 结果出现一根针或者少量几根针pass;如果有很多pass时,需要减小OD,直到测试contact test 结果出现一根针或者少量几根针pass;每次接近全部fail时,od减小量每次减小1到2um,这样可以精确找到first contact OD;记下此时OD(例如od1=5um)2.找full contact test OD:即所有site全部接触pass的OD;接着第2步,增加od,每次5um,直到所有site 所有pin 全部pass,当接近全部pass时,od每次加1到2um,这样可以更加精确找到full contact od;记录此时OD(例如OD2=18UM)

其次确认好contact OD之后,在测试时需要额外增加测试OD,才能保证测试时接触充分,进而保证测试良率正常

需要加多少测试OD需要根据不同的产品和针卡来确定

1.针对铼钨针扎在测试的铝pad上产品,一般是FULL contact 之后在加20-30um针压

2.针对P7针比较软,扎在bumping pad上,一般是full contact之后加5-10um针压

3.针对垂直针一般是full contact之后加50um以上,具体的需要具体点测情况来确认

4.针对高温产品,还要预热实验来确定最终的针压。

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