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半导体制造装置用语集

检查

1、测试仪

内建自测试

将测试模式生成器、测试模式压缩器和比较器集成到设备内部，进行自我测试的方法。测试模式生成器产生供测试电路使用的测试模式，测试模式压缩器对来自测试电路的输出模式进行压缩，比较器将压缩后的测试模式与预期输出模式进行比较。

外建自测试、关闭自测试

BIST是指在设备内部拥有用于自诊断测试的电路（DFT电路）。相对而言，将同样的电路安装在设备外的DUT板上进行测试的方法称为Build off Self Test。此外，将更高级的DFT电路安装在DUT板上以提高测试质量的方法称为Build Out Self Test。

设备电源供应

用于向被测试设备供电的测试仪测量部分的一部分。

电子设计自动化

使用计算机自动进行LSI和电子系统的设计和验证的技术。

已知良好芯片

包含可靠性在内的质量保证的半导体芯片。

多芯片封装

是将多个半导体芯片封装在一个封装中的设备，堆叠内存是一个很好的例子。后述的SiP在广义上也包含在MCP中，但近年来通常将其区分开来使用。

模式生成器

根据测试系统中的模式程序，生成应用于被测试设备的应变模式和预期模式的装置。

（降低摆幅差分信号传输/低压差分信号传输）

为了对策LCD显示器中的辐射电磁噪声，控制LSI之间的低电压高速差分接口标准。LVDS标准的幅度为350mV，而RSDS或miniLVDS的幅度为200mV。

寄存器传输级别

通过逻辑表达式描述逻辑电路，并消除电路内所有信号生成方式的不确定性的技术无关灵活逻辑设计方法。

标准测试数据格式

在ATE（自动测试设备）行业广泛使用的二进制文件格式。最初由Teradyne开发的专有文件格式，但现在已成为事实上的标准格式。

时序生成器

进行功能测试时生成测试周期、时钟和触发信号的设备。

IDDQ测试

检测由物理缺陷引起的异常电流，并进行不良筛选的方法。对于CMOS电路，利用其在静态状态下只有微小漏电流的特性。然而，随着电路规模的增大，总漏电流也会增加，因此也采用了IDDQ比率方法和ΔIDDQ方法。

IDDQ-Ratio方式

在X轴上取样本1，在Y轴上取样本2，绘制每个测试向量的电源电流测量值（IDDQ）的散点图，从散点图中检测样本间的工艺变化方式。

强调

根据传输路径特性对波形的每个频率成分进行处理的技术。通常用于提升传输路衰减对高频成分的影响。

外部回环

作为DFT（Design For Testability：测试易化设计）技术的一部分，对于在同一芯片内具有发送和接收双重功能的设备，存在一种称为“回环测试”的测试方法。在这种测试中，设备将其自身发送的信号通过其自身的接收功能接收，并进行功能判定。回环测试功能通常集成在设备内部，称为内部回环；而通过在载板上添加额外电路等方式，在设备外部提供类似信号路径的环境则称为外部回环。

过渡检测

在设备测试中，由于测试条件过于严格，本来良好的设备被判定为不良品。

捕获时钟

在扫描链中，用于从组合逻辑电路输出数据并由扫描链的触发器捕获数据的时钟。

可重构测试仪

利用FPGA的可重构性进行测试。通过测试语言来配置测试仪结构，根据需要在特定时间点配置所需功能进行测试的方法。

黄金设备

将自身的功能通过与其他设备的连接操作来验证的测试称为对向测试。在这种情况下，所连接的其他设备通常是保证完全正常工作的基准设备，称为黄金设备。

故障模型

芯片上发生的故障模型。故障模型的种类包括：

– 缩退故障（Stuck-at Fault）

– 短路故障（Bridging Fault）

– 开路故障（Open Fault）

– 延迟故障（Delay Fault）

等等。

并发测试

并发测试是一种同时并行测试设备内多个电路块以提高吞吐量的方法。它作为降低测试成本的措施之一。

比较器

比较器是一种电路，用于将被测设备的输出信号与规定的限制电压值进行比较，并将得到的逻辑值与预期的逻辑值进行对照。

共享资源

共享资源是指测试仪结构中，各个测试针脚共享定时发生器或模式发生器等资源。这种结构可以节省测试仪的硬件数量。

信号完整性

信号完整性是一种通过抑制信号反射等现象来提高信号质量的技术。

系统级测试

在搭载半导体集成电路（IC）的系统上验证其是否正常运行的测试。

缩退故障

假设逻辑值被固定为1（与电源短路）或0（与接地短路）的故障，并生成测试模式的方法。

SCAN结构化测试

针对短路故障（信号线的逻辑值始终固定）等故障模型进行故障检测的模式和测试方法。

时序偏差

当多个传输系统传输相同信号时，由于期望的相位或时间间隔之间的偏差而产生的现象。

静态推杆

使用测量后数据静态筛选的PAT选别方法之一。

动态测试

PAT中一种通过实时测量动态筛选的方法。

立上升时间/立下降时间

装置的驱动器中，表示波形过渡时间的符号。通常指信号从20%到80%的过渡时间，单位通常用ns或ps表示。

被测设备板

被测设备和测试头之间的中间板，传递测试所需信号的各种板卡的个别称呼。这些板卡有时与设备集成在一起。DUT指的是被测试设备。

离散的

只具备单一功能（例如：晶体管、二极管、MOS FET、IGBT等）的半导体被称为离散元件，并用离散测试仪器进行测试。

自动化测试设备

半导体及电子元件封装板的自动检测设备，也称为测试仪。

测试头

带有与插座板和探针卡的接口部分，可以与输送机等连接的可操作外壳，作为测试设备的一部分。它配备了在设备的近端所需的测试电路，例如引脚电子设备。

可测试性设计

从设计的最初阶段考虑测试的便利性，对LSI的电路结构进行编排并嵌入测试电路等的设计方法。

ΔIDDQ方式

对被测设备进行测试时，以X轴表示测试矢量编号，以Y轴表示测试矢量之间的电源电流测量值差分（ΔIDDQ），并将其图形化，与良品进行比较，以检测是否存在IDDQ异常的方式。

（多芯片测试，多站点同时测试）

为了提高测试的吞吐量，同时测试多个LSI芯片。这种方法在测试耗时较长的通用存储器领域得到了发展，但近年来也在具有嵌入式存储器的SoC等领域中普及，以减少测试成本。由于同时测量的芯片数量增加，测试仪的通道数也会相应增加，导致实现测试仪变得困难。因此，广泛采用在LSI芯片中内置BIST（内建自测试）和Scan电路等DFT（可测试性设计）方法，以减轻测试仪的负担。

多站点效率

相较于单个测量时间，用于表示同时测量多个相同设备时的测量效率的指标。通过以下公式定义，例如100%的效率意味着即使增加测量数量，测量时间也不会增加；80%的效率意味着每增加一个同时测量的数量，测量时间会增加20%。

同时测量效率 = 1 – （（测量时间的差 / 同时测量数量的差） / 单个测量时间）

多站点计数

在一个测试系统中同时测试多个设备的技术称为“同时测量”，指的是每个测试仪能够同时测试的设备数量。

模式压缩器

为了减少测试仪的模式生成器容量，将冗余的模式数据在芯片内部进行压缩的功能。

部分平均测试

这是一种旨在提高产品质量的方法，即使在规定的标准范围内，也能够筛选出从测量值分布的总体中明显偏离的潜在次品。（此方法由美国汽车工业协会AEC-Q001指南规定。）

绩效板

被测设备和测试头之间介入的一种板子，用于传递测试所需的信号，也称为载板。

参数测试

被测设备的电压、电流、时间等具体数值进行测量的测试称为参数测试，即参数测试。

位置恢复

为了提高内存设备的良率，修复在测试中发现的不良内存单元。

功能测试

用于确认LSI是否按照预定功能正常运作的测试。

桥接故障

由于LSI制造过程的微细化，导线之间的桥梁故障更容易发生。由于这些导线之间的桥梁导致了短路故障。

全引脚资源

将定时发生器和模式发生器等资源，按测试针进行整理的测试仪的结构。虽然测试仪的硬件成本增加，但可以提高测试仪的频率和时序精度。

操作器

使测试头能够物理连接到处理器或晶圆探针台的机构/装置。

通用插槽架构

为了在通用插槽上支持数字、模拟、直流等不同类型的资源而设计的测试仪结构。

2. 探针卡

芯片引线

原本是指一种存储器设备的封装形式，但作为用语时指的是键合垫的布局设计。指的是 LSI 芯片中央部分的键合垫按一直线或两列排列的状态。

弹簧接触针

金属针尖通过弹簧结构进行伸缩，用作电极的装置。在检测设备中，用于连接可移动设备的电气接触。也用作直接接触晶圆或印刷电路板的检测设备的接触子。

高级探针卡

非悬臂式探针卡，是指除了悬臂式之外的所有探针卡。与悬臂式相比，具有更高的定位精度、更窄的间距和更好的高频特性。

一次性接触

以块为单位测试多个芯片的接触方法

插接器

配线间距转换基板的说明。在探针卡中，探针端子的间距与LSI的焊接垫的间距相同，因此无法直接与探针卡的印刷电路基板的图案规则尺寸匹配，导致信号无法连接。因此，有时通过介入高密度配线基板（如积层基板或厚膜基板）进行配线间距的转换。

索引

在XY方向重复相同路径的路径。

晶圆批处理方式

将整个晶圆一次性连接接触子并进行测试的方式。

区域阵列

本来指的是端子以格子状（Grid-array）布置的封装，例如BGA等端子排列整齐的情况，或用于倒装芯片键合的LSI芯片的键合垫片以格子状布置的情况，但后来也用来指代键合垫片布局设计的形象意义。

过驱动（OD：Over Drive）

指在将晶圆压到探针卡上时，首先使探针端子接触到LSI芯片的键合垫片，然后继续压接的行为。

悬臂式

指具有以机械工程中单臂梁原理工作的端子结构的探针卡。

擦洗

当探针端子的尖端在压在晶圆上的LSI绑定垫上时，滑动并摩擦的动作称为“擦拭”或“擦拭动作”。这种擦拭动作旨在排除金属表面的污染膜，确保探针端子与新的金属表面之间建立良好接触。

空间变换器

它经常与“插板”混用作为同义词。狭义上，插板指“使用基板的装置”，而空间变换器则包括类似于线束的立体结构的配线间距转换。

接触子

接触被测设备引脚并在测试仪和被测设备之间形成电气接口的单元部件，用于测量被测设备的电气特性。也称为接触子。

先端位置精度

探针尖端相对于垫圈中心的位置精度。

芯片（尺寸）

切割成一个设备的晶圆片（大小）。

垂直型

具有遵循机械工程中屈曲应力原理的端子结构的探针卡，也称为垂直型。

引脚间距

接触针（接触子）的排列间距

刀片型

这是指将探针针尖安装在板状金属或陶瓷上进行图案形成的结构。金属板的结构适用于直流测量，而具有陶瓷图案形成的板状结构则用于高频信号或微小电流的测量。

探针

用于测试芯片通电的接触针。

探针卡

这是用于连接到芯片上形成的LSI键合垫并输入输出电信号，以进行功能测试的测试治具。大多数情况下，它们具有安装在印刷电路板上的探针（测试探针），安装在晶圆探针测试机上，与LSI测试头连接。将晶圆传送并将LSI的键合垫定位到探针卡片上，通过压紧来实现电气连接。这些产品存在多种形式和结构。

探针更换

在探针保养检查时进行的用于探针修理的交换作业

探针测试

将探针接触到晶圆的焊盘进行电气测试。

外围设备

本来是指像 QFP（四方扁平封装）那样用于逻辑器件等封装中，在设备四边有引脚端子的情况，但这里用作指代键合焊盘布局设计的术语。指的是在 LSI 芯片的周围四边布置键合焊盘的状态。

MEMS型探针

指的是在探针端子的制造方法和结构中引入了MEMS（微机电系统）技术的探针端子。前提是探针端子本身具有某种机械动作，不包括像膜片型探针端子那样不进行机械动作的探针端子。

膜片型

指的是在柔软的膜状薄片上形成尖形探针端子和布线图案结构的探针卡。

3. 探针

算法

通常指数学、计算机科学、语言学或相关领域中，将解决问题的步骤形式化表达的概念。在探测器中，指的是用于执行晶圆对准和探针卡针尖检测的软件方法。

晶圆对准

使用探针台等设备调整晶圆的位置和方向。

晶圆检测

通过电气检测处理经过工艺流程、线路和膜层的晶圆，进行良品与不良品的判定工序。它不仅能够减少后续工序中对不良芯片的无效加工成本，还承担着向前工艺流程提供特性反馈的角色。

晶圆夹持装置

用于测量时固定晶圆的舞台。通过真空吸附固定晶圆。需要高平整度以便微细针对接。在进行测量时，有些设备可以设置表面温度，以便重现装配状态或进行加速测试。

温度精度

在探针台上对被测设备进行温度测试时，指的是晶圆夹持装置的设定温度与经校准的测量仪器测得的晶圆夹持装置表面温度之间的差异。

载体

用于存放晶圆的盒子。通常根据SEMI标准设计，但也可能存在不符合标准的情况。

清洁晶圆

用于研磨探针卡的针尖的专用晶圆。

清洁布

用于清除针尖附着的碎屑的清洁片。有研磨用的抛光膜和使用粘性材料去除碎屑等各种类型。可贴在清洁装置或清洁晶圆上使用。

清洁装置

安装在探针台上用于研磨探针卡针尖的机构。

再探针测试

根据测量结果（Bin信息）对需要的相关DUT再次进行晶圆测量。

测定温度

在对被测设备进行温度测试时，晶圆卡盘的设定温度。

针头清洁

为了改善接触时针头与晶圆的接触电阻，探针台上配备了清洁单元和清洁晶圆，用于抛光探针卡的针尖功能。

处理

晶圆的传递。从卡盒中取出存放的晶圆并放置在晶圆夹具上的操作等。

聚焦

一般是指焦点，但在探针台中，通过测量从相机到晶圆对准等的焦距，将其用作定位操作等的数据。

探针台

为了测试形成在晶圆上的IC、LSI等的电气特性，依次自动地使探针卡的针头等接触各个芯片的焊盘的晶圆定位装置。也称为晶圆探针台。

探测

一般来说，是指将针或棒插入孔中以探测内部情况或深度。为了测试形成在晶圆上的所有芯片的电气特性，将针头与焊盘接触。

探针卡夹具

用于将探针卡固定在晶圆探针台上的搬运夹具。

热夹具

在测量晶圆时，具有设置表面温度功能的晶圆夹具可以再现已装配状态或进行加速测试，特别是指能够设置从常温到高温范围的夹具。

多重探测

在晶圆上的DUT（芯片）进行电气测量时，可以一次性测量多个DUT。在内存类设备中，有时会一次性测量数百个DUT。而在逻辑类设备中，一次性测量2到32个DUT是比较常见的。

多位置模式

用于多探针的卡片的站点排列。

4.处理器/处理装置

定位精度

实际停止位置与期望停止位置之间的偏差量。

索引时间

在探针或处理器进行连续处理时，测试某个芯片或设备结束后，完成下一个芯片或设备的定位并能够开始测试所需的时间。

温度精度

在对被测设备进行温度测试时，设备设定温度与校准过的测量仪器测得温度之间的差异。

导向销

机械定位。在处理器中，在IC与插座的接触中，通过利用封装外形等进行机械对位。用于这种对位的销称为导向销。

重力处理器

利用被测设备的自重进行传送的处理器传送方式。也称为自重落下处理器。

重力落下

利用被测设备自重落下进行传送的处理器传送方式。

堵塞

在处理器中传送被测设备时，设备在途中发生传送故障的状态。

处理能力

在处理器连续运行时，单位时间内能够处理的被测设备的能力。

水平搬送

强制水平方向搬送被测设备的处理器传送方式。

带状材料

在被测设备被分割之前的短条形状介质。

带状处理器

在IC被分割之前以短条形状搬送的处理器。

设定温度点

在对被测设备进行温度测试时的被测设备温度，也称为设备设定温度。

转盘

将被测设备依次配置在转盘形状的圆周上并强制搬送的处理器传送方式。

标签处理器

用于测量在带状载体上内键合的IC电气特性的TCP/COF处理器。

转盘处理器

与旋转处理器同义。

管道尺寸

在向处理器供给和存储被测设备时使用的存储夹具（管）的大小。

适用介质

在处理器中供给和存储被测设备的形式，如托盘、管道、卷轴等。

无边缘设备

从球体到封装外形的距离极短的封装。

处理器

将组装完成的被测设备自动供给到测试系统，并根据测试结果自动分类存储的设备。也称为自动处理器。

抓取与放置处理器

将被测设备吸起并搬送到移动位置的处理器方式。

推杆

用于将被测设备压入插座的机构或其部件名称。

框架探针

在切割后直接在晶圆上测试无引脚设备的处理器。也称为薄膜框架处理器。

旋转处理器

将被测设备依次配置在转盘形状的圆周上并进行搬送的处理器。

5. 其他

4四端子接触

用于四端子法测量的连接。通过将电源和电流计（Force）与电压计（Sense）分开连接，可以准确测量被测物体的电阻，而不受接触电阻的影响。

欧洲450mm设备和材料倡议EEMI450

由欧洲设备和材料制造商成立的推动450mm晶圆开发的组织。

静电放电

指静电放电。当静电放电施加到半导体设备上时，放电电流会在设备内部流动，导致局部发热或电场集中，从而造成损坏。

聚焦离子束扫描电子显微镜

集束离子束装置（FIB）和扫描电子显微镜（SEM）功能集成在同一设备上的复合装置。通过使用集束离子束对样品表面进行加工，并用电子束观察加工表面，反复进行，从而构建三维图像的分析。

全球450mm联盟G450C

以纽约州和纽约州立大学为中心，Intel、TSMC、Global Foundries、Samsung等参与的公私合营的450mm晶圆和设备技术开发为目的而成立的联盟。

内部JTAG P1687

为了标准化IEEE 1687规格的IEEE项目。2014年发布了IEEE 1687作为标准规范。是关于半导体内部嵌入电路的通信与控制的标准规范，简称为IJTAG。

内部IJTAG P1838

关于3D-IC测试的IEEE标准规范项目。

物联网

所有事物都连接到互联网的世界。

国际半导体技术制造倡议

SEMATECH的子组织，旨在专注于提高生产力，并在会员企业之间共享问题和制造解决方案。

联合电子器件工程委员会JEDEC

电子元件标准化的美国EIA（Electronic Industries Alliance：美国电子工业协会）下属的组织之一。著名的标准制定包括SDRAM和DIMM的标准。

访问面板

在3D封装设备中，对于堆叠的设备，需要进行预焊测试，而这时接触的垫片。（参见预焊条目）

背面电源网络

在传统的晶体管技术中，所需的电力线和信号线都布置在器件的“表面”，但在这种器件结构中，信号线位于“表面”，而电力线位于“背面”。

液态封装材料

一种用于封装半导体器件，以保护其免受外部环境影响，确保各种可靠性，并便于基板安装的材料。

OTA测试

通过无线信号而非有线进行测试的方法。在处理5G毫米波频段的设备中是必需的，并且对内置无线天线的设备也要求进行测试。根据被测天线与测量天线之间的距离差异，有三种方法。

1. *Reactive Near Field反应近场（RNF）
2. Radiating Near Field辐射近场（NF）
3. Radiating Far Field辐射远场（FF）

碳中和

平衡二氧化碳等温室气体的排放量和吸收量，使其排放量达到“实质零”（CO2减排）。

图像处理设备

专门用于实时图像处理的运算设备或处理器，代表性应用为计算机游戏。

氮化镓（晶圆基材）

这是由镓和氮的化合物组成，与硅相比，这些材料具有较小的导通电阻，优越的耐压和热导性能，尤其是氮化镓在高速性能方面表现出色。

成本倍增

通过增大晶圆的口径可以获得生产量倍增，但在成本方面，需要在不显著损害这一比例的情况下找到经济效益，这时所使用的指标。

系统级测试

当使用ATE进行测试时，如果无法获得足够低的市场不良率，则构建实际使用预期的系统环境，将DUT置于该环境中执行功能测试。

硅碳化物（晶圆基材）

SiC（碳化硅）是由硅（Si）和碳（C）构成的化合物半导体材料。其击穿电场强度是硅的10倍，带隙是硅的3倍，具有优越的性能。

硅生命周期管理

这是一个数据分析解决方案，旨在对硅的整个生命周期进行管理和优化，包括制造后的芯片管理。该方案进行数据分析，涵盖实际制造和系统运行阶段，目标是实现各阶段的优化。高性能SoC是一个主要目标。

产品良率

这是指制造物整体中出货质量合格产品（良品）的比例，若不良品较多则称为良率低。

固态硬盘

这是使用闪存作为存储介质的驱动装置。它与硬盘驱动器（HDD）等相同，作为存储（外部存储设备）连接到计算机，用于程序和数据的持久保存。

大口径化

在半导体行业，主要指用于集成电路制造的硅单晶晶圆直径的增大。

芯片尺寸

指微处理器、内存等半导体芯片单片的长度。

测试成本

为了检查半导体芯片而产生的费用（人力成本、测试设备折旧、软件开发费用等）。

测试单元

集成电路检测的基本单位和区分。

背面磨削

在晶圆表面完成图案后，对晶圆的背面进行整体研削，以减薄其厚度的工序。

被动元件

在电子元件中，不具有放大或电能转换等主动功能的元件，称为被动元件，包括电阻器、电容器、电感等。

高性能计算

以高速执行数据处理和复杂计算的功能。

微细化

在半导体产业中，指的是基本元件如晶体管的小型化，即将半导体电路的布线宽度（工艺规则）进一步微细化。

磁滞

不仅依赖于当前施加的力，还依赖于过去施加的力而变化的现象。也称为历史现象或历史效应。

晶圆厂 (Fab)

在半导体产业中，指的是制造半导体的工厂。

晶圆厂成本

在半导体产业中，指的是运营和维持制造半导体工厂所需的运行成本和折旧费用。

基带芯片

控制无线通信和信号（如语音和视频）的半导体。

辐射近场

辐射性近场（NF）是指电场所携带的能量以电磁波形式辐射，但尚未形成天线波束的区域。然而，由于距离天线较近，可以缩小测量环境的机械尺寸。

辐射远场

辐射远场（FF）是指由于距离天线足够远，电磁波呈平面波，因此可以评估天线波束的区域。虽然适合OTA测试，但机械尺寸较大，不适合同时测量多个设备。

弹簧针

具有内部弹簧结构等，通过将其压在目标物的端子上获得电气连接。

小型晶圆厂

也称为小型晶圆厂（Minimal Fab），由产业技术综合研究所于2008年提出。将小直径晶圆放入称为“沙托”的密闭容器中进行设备间的搬运，在小规模半导体工厂中以小批量生产半导体产品。投资于洁净室、光掩膜等的成本较低，能够缩短从开发到量产的时间。

摩尔定律

美国英特尔公司的创始人之一戈登·摩尔讨论了集成电路制造和生产中的长期趋势的指标。最著名的公式是，集成电路上的晶体管数量每18个月翻一番。

反应近场

反应近场（RNF）是指天线非常近的区域，几乎不以电磁波的形式辐射。由于被测对象与测试仪的天线之间的电场相互干扰，因此OTA测试需要特别的技术。

探针卡（也称为探测卡或探针头）是用于测试半导体器件的关键工具，其寿命因多种因素而异，包括使用频率、清针频率、测试条件、测试对象、材料质量和制造工艺等。通常情况下，探针卡的寿命可以持续数万到数百万甚至上千万不等的测试周期，具体取决于以下几个因素：

1.使用频率：如果探针卡被频繁地使用，其寿命可能会相对较短。每次测试都会使探针头受到一定程度的磨损，长期使用会导致探针头的退化和失效。持续使用会导致探针头的磨损和劣化。

2.清针频率：清针频率指的是对探针进行清理的频率，即清除探针头部的污染物和氧化物的次数。不同的探针卡和不同的产品对清针的要求不一，同样探针的材质不同，下针时磨损的程度得不到统一，往往要通过一定量的测试与日常的检测，不断的调整与测量才能找到一个折中的清针频率。同样的产品不同的测试温度条件，这个频率也需有所调整。适当的清针频率可以有效地保护探针头部，延长探针的使用寿命，并提高测试的准确性和可靠性。

3.测试条件：测试环境的温度、湿度和电气特性等因素会影响探针卡的寿命。例如，在高温、高压下进行测试可能会加速探针头的磨损。

4.测试对象：测试器件的特性也会影响探针卡的寿命。例如，对于硬度较高或表面不平整的器件，探针头可能会更容易受到磨损。

5.材料质量和制造工艺：探针卡的材料质量和制造工艺对其寿命有很大影响。使用高质量的材料和精密的制造工艺可以延长探针头的使用寿命。

6.维护和保养：定期清洁和维护探针卡可以延长其寿命。及时更换磨损严重的探针头也是保持探针卡性能的关键。

总体而言，一般情况下，探针卡的寿命可以在一定程度上延长，但最终取决于其使用情况和环境条件。良好维护和适当使用的探针卡可以持续数千到数十万个测试周期，并确保准确可靠地进行半导体器件测试。然而，这只是一个大致的估计，实际寿命会因多种因素而异。

浙江微针半导体有限公司是2021年成立的，是中国少数纯国产的、能够自主研发和生产MEMS探针卡的公司，拥有完全自主知识产权；始终致力于采用领先的技术造就一流的产品，从细节出发，严格控制原材料、工艺、设备和QC流程。

我们拥有高阶MEMS探针卡自主研发能力，其产品广泛应用于高性能逻辑类运算芯片和存储类芯片的晶圆测试，常见于CPU、GPU、AI、SoC、Flash、DRAM、CIS等器件；擅长满足高阶测试要求；结合结构设计以及电子硬件能力，为光电、医疗、汽车、通讯等其他行业提供微纳接触解决方案。

芯片测试是极其重要的一环，有缺陷的芯片能发现的越早越好。

在芯片领域有个十倍定律，从设计–>制造–>封装测试–>系统级应用，每晚发现一个环节，芯片公司付出的成本将增加十倍。

芯片测试分两个阶段，一个是CP（Chip Probing）测试，也就是晶圆（Wafer）测试。

另外一个是FT（Final Test）测试，也就是把芯片封装好再进行的测试。

CP测试chip probing（晶圆测试）指的是，在晶制造之后、封装之前，在未进行划分封装的整片晶圆上通过探针将裸露的芯片管脚和测试机相连，进行的芯片测试步骤。

CP测试主要目的：

1）晶圆被送到封装厂之前，对晶粒电性能参数进行测试，鉴别出合格芯片，提高良率，降低后续封测成本

2） 对器件/ 电路的电性能参数进行特性评估。

3） 由于芯片管脚封在内部，导致部分功能无法测试，所以只能在CP中测试。

CP的难点是如何在最短的时间内挑出坏的die，修补die。

需要用到的主要测试设备有测试机（IC Tester）、探针台（Prober）以及测试机与探针卡之间的接口（Mechanical Interface）。

FT测试Final Test，也叫终测FT，是封装后的成品测试，是芯片出厂前的最后一道拦截。

测试对象是针对封装好的chip，CP测试之后会进行封装，封装之后进行FT测试。可以用来检测封装厂的工艺水平。

成品测试是对封装后的芯片进行功能和电参数性能测试，保证出厂的每颗集成电路的功能和性能指标能够达到设计规范标准。

FT测试一般分为两个步骤：

1）自动测试设备（ATE），一般为几秒钟，成本较高

2）系统级别测试（SLT）必须项，一般测试时间为几个小时，逻辑较为简单

FT的难点是如何在最短的时间内保证出厂的Unit能够完成全部的功能。

FT测试（成品测试）主要使用仪器为测试机tester（ATE）+分选机 handler + socket。

浙江微针半导体有限公司是中国少数纯国产的、能够自主研发和生产MEMS探针卡的公司，拥有完全自主知识产权；始终致力于采用领先的技术造就一流的产品，从细节出发，严格控制原材料、工艺、设备和QC流程。我们拥有高阶MEMS探针卡自主研发能力，其产品广泛应用于高性能逻辑类运算芯片和存储类芯片的晶圆测试，常见于CPU、GPU、AI、SoC、Flash、DRAM、CIS等器件；擅长满足高阶测试要求；结合结构设计以及电子硬件能力，为光电、医疗、汽车、通讯等其他行业提供微纳接触解决方案。

在半导体产业链的制造流程中，主要可分成IC设计、晶圆制程、晶圆测试及晶圆封装四大步骤。其中所谓的晶圆测试，就是对晶圆上的每颗晶粒进行电性特性检测，以检测和淘汰晶圆上的不合格晶粒。

下面我们就来介绍一下在半导体晶圆测试中的探针卡，以及探针卡的类型之一——悬臂式探针卡是怎样的。

探针卡（probe card）是晶圆测试（wafer test）中被测芯片（chip）和测试机之间的接口，主要用于芯片封装前对芯片的电学性能进行初步测试，并筛选出不良芯片后，再进行之后的封装工程，因此，探针卡的作用至关重要，属于半导体核心检测耗材。

探针卡按结构类型分为：刀片针卡，悬臂针卡，垂直针卡，薄膜式针卡和MEMS针卡。悬臂式针卡因其弯针后的形态像一个“悬吊着的手臂”而得名“悬臂式”。

探针卡主要由PCB、探针及功能部件等组成，根据不同的情况，还会有电子元件、补强板（Stiffener）等的需求。悬臂针卡还包含针环（Ring）、环氧（Epoxy）等。

悬臂针卡常用的针材质：钨(W)，铼钨（ReW, 3%R 97%W)，铍铜(BeCu)，P7(P)，钯（Pd），P8合金。

PCB是承载针、环、功能部件的载体，并实现针尖与测试机的信号传递，其外形、尺寸等受接口方式制约，材质受测试环境制约，所对应的外形一般是方形和圆形。

1、悬臂式探针卡参数

环氧悬臂式探针卡针数可达数千针

针层数可达16层

Pitch悬臂针 30um

垂直针 40-50um

2、测试场景与寿命

悬臂探针卡是传统技术

针对低端45nm以上芯片测试场景需求

悬臂式探针卡使用寿命：100wTD

3、探针卡存储条件

真空包装出厂闲置探针卡存放氮气柜

湿度：25%±2

浙江微针半导体有限公司是中国少数纯国产的、能够自主研发和生产MEMS探针卡的公司，拥有完全自主知识产权；始终致力于采用领先的技术造就一流的产品，从细节出发，严格控制原材料、工艺、设备和QC流程。

我们拥有高阶MEMS探针卡自主研发能力，其产品广泛应用于高性能逻辑类运算芯片和存储类芯片的晶圆测试，常见于CPU、GPU、AI、SoC、Flash、DRAM、CIS等器件；擅长满足高阶测试要求；结合结构设计以及电子硬件能力，为光电、医疗、汽车、通讯等其他行业提供微纳接触解决方案。

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。

探针作为直接接触被测物体的关键部件，各项参数是客户们最为关心的问题。不仅仅影响价格，更重要的是将会左右测试结果。

下记将会从以下两大角度分别探讨探针的指标属性。

探针物理指标  Physical Specifications

1. Material：制作探针所使用的材质

2.Assembly Pitch（Full Array）：适用间距

3.Tip Size：针尖尺寸

4. Tip Length：针尖长度（通常理解为可使用针长）

5.CCC：耐电流程度（电性指标）

6. CRES：探针接触电阻大小（电性指标）

7. Full Pin Length：针长

8.Contact Force：探针单位形变产生的压力

9.Max OD：探针能承受的最大受压行程

10.Touch Down（Life）：探针测试时与被测物的接触次数，通常也指探针寿命

测试时探针相关  Probe Related When Testiing

11. X.Y Alignment：探针针尖X.Y方向位置度→影响扎针的位置

12. Z Planarity：探针针尖→影响扎针的有效性

13.Probe Depth：探针针尖到PCB底部的距离

14.Probing OD：测试时探针行程

15.Cleaning OD：清洁时探针行程

16.Die Interval：测试时探针在线清针频率（执行N个TD后执行1次清针）

17.Cleaning TD Limit：在线清针时，探针在清针砂纸上的清洁往回次数

18.Cleaning Movement：水平清针时，探针相对清针砂纸的移动距离

当然针对不同的被测物，探针也会被制作成不同的针形，比如圆头，平头，尖头，楔形等等，将会根据具体case去评估选用最为适当的针型。

上记18个关于探针的参数指标，其实归根结底还是性能与寿命的考量。探针的质量决定了一张探针卡的水平如何。

晶圆是制作半导体所用的硅晶片，其原材料为硅（Silicon），普通的石英沙提纯后得到多晶硅，但是由于多晶硅内部的硅晶体结构不均匀，为了消除这些不对称的内部结构，需要对多晶硅进行处理，将高纯度的多晶硅溶解后掺入硅晶体晶种，然后慢慢拉出，让其可以用于晶圆生产的电性良好的圆柱形单晶硅，再经过多道工序，包括把硅棒去头去尾、打磨、抛光、切片，就有了硅晶圆片。

单晶硅  single crystal silicon

然后进行光刻、清洗等技术手段就有了芯片的雏形，裸片芯片，通过封装就有了我们可以使用的芯片，简单来说，晶圆就是半导体的原材料。经过多年发展，国内晶圆生产已经完全摆脱了国外垄断，形成了完整的产业链。

硅晶圆片  silicon wafer

那么，晶圆的良次品怎么筛选呢？这时就要借助探针卡了，探针卡是由探针、电子元件、线材与印刷电路板组成的一种测试接口，根据不同的情况，还有电子元件、补强板等需求，主要对裸芯进行测试，即wafer level测试。

良次品筛选  Screening of good and bad products