Что такое карта зонда?

Что такое карта зонда?

Карта зонда — это инструмент, необходимый для проверки на уровне пластины в процессе производства полупроводников.

Они используются путем прикрепления их к оборудованию для проверки пластин. Большая часть стоимости полупроводников определяется производственным оборудованием, но стоимость самой упаковки и самого пакета также оказывает большое влияние на этапе производства. Таким образом, можно снизить затраты, определив, является ли продукт хорошим или плохим на уровне пластины после завершения процесса производства полупроводника, и отправив только хорошие продукты на последующие процессы.

Пластина состоит из нескольких сотен или нескольких тысяч чипов на одной пластине, и проверка пластин — это процесс сортировки этих чипов путем определения того, являются ли они хорошими или плохими, перед тем как разрезать их на отдельные части и упаковать их.

Использование карточек-зондов

Проверка пластин состоит из тестера LSI, который вводит электрические сигналы, называемые тестовыми шаблонами, в чип и определяет шаблон выходного сигнала, сравнивая его с ожидаемыми значениями, зонда пластины, который выполняет управление позиционированием на уровне чипа для точного подключения сигналов к электродным клеммам каждого чипа, и зондовой карты, которая выполняет управление позиционированием для точного попадания сотен или десятков тысяч электродных клемм внутри чипа. Используются зондовые карты с равным количеством игл (зондов), расположенных так, чтобы точно попадать в сотни тысяч электродных клемм на чипе.

Зондовые карты должны быть изготовлены специально для каждой конструкции чипа, что само по себе является дорогостоящим и требует повторного создания из-за износа от использования, но имеет важное значение для общих производственных затрат. Полупроводниковые чипы используются в бесчисленном количестве продуктов, не только в компьютерах, но и почти в каждом продукте в нашей жизни, и зондовые карты являются одной из опор этих продуктов.

Принцип карты зонда

Карта зонда устанавливается на зондовой установке для пластин и действует как соединитель между электродными выводами чипа и тестером LSI через зондовую установку для пластин.

Тестовая головка LSI имеет контактные штырьки и высокоплотные штырьки, установленные для соединения, но шаг размещения электродных выводов полупроводниковой микросхемы уже, чем плотность размещения штырьков тестовой головки, и составляет несколько десятков микрометров, поэтому необходимо соединить их через карту зонда.

Структура платы зонда

Верхняя сторона платы зонда имеет соединительные штырьки для испытательной головки, а нижняя сторона имеет иглы для соединения с электродными штырьками полупроводникового чипа.

Подключив испытательную головку и соединительный терминал платы зонда, а затем подключив электродный терминал полупроводникового чипа и иглу платы зонда, формируется электрическое соединение, и каждый полупроводниковый чип на кремниевой пластине тестируется путем оценки его исправности на основе электрических сигналов от тестера LSI.

Карты зондов доступны в усовершенствованном и консольном типах. В усовершенствованном типе к плате прикреплен блок с вертикальными клеммами, и зонды можно свободно размещать для удобства обслуживания. В консольном типе зонды напрямую прикреплены к плате без каких-либо блоков, что позволяет легко размещать клеммы с узким шагом.

Другая информация о картах зондов

Карты зондов часто изготавливаются из керамических подложек из-за высокого уровня надежности, необходимого для проверки пластин. Например, Kyocera использует тонкопленочные однослойные и тонкопленочные многослойные керамические подложки с металлизацией для карт зондов для DRAM, флэш-памяти и логических устройств.

Обычно для сигнальных соединений больших интегральных полупроводниковых схем, называемых LSI или системными LSI, используются пружинные разъемы или разъемы высокой плотности. Карты зондов также служат посредником между испытательной головкой и проверяемой пластиной, и поскольку от них требуется высокий уровень надежности соединения и функции производительности электрического контроля, их механизмы и материалы являются хрупкими. Используются такие материалы, как керамика.

Однако долговечность карт зондов ограничена, и даже малейшее искажение из-за физического удара не позволит им выполнять свое предполагаемое использование. Они также являются расходными деталями, которые трудно ремонтировать и которые необходимо регулярно заменять.