system integration
系統(tǒng)集成
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系統(tǒng)集成
高功率直流射頻晶圓測試系統(tǒng)
高功率器件晶圓測試及相關(guān)設(shè)備
高功率器件晶圓測試(Chip Probing,CP)是半導(dǎo)體生產(chǎn)流程中介于晶圓制造與封裝作業(yè)之間的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。當(dāng)晶圓制造完成后,表面密布著數(shù)以千計(jì)的未封裝芯片(DIE),晶圓測試便是在整片未經(jīng)切割封裝的晶圓上,通過探針卡將這些外露的芯片引腳與測試系統(tǒng)相連,進(jìn)而實(shí)施全面檢測的過程。其核心目標(biāo)在于封裝流程前識別并剔除不良品(即進(jìn)行 Wafer 篩選),以提升最終芯片產(chǎn)品的合格率,并降低后續(xù)封裝與測試的成本負(fù)擔(dān)。此外,部分引腳會在封裝過程中被封裝于內(nèi)部,導(dǎo)致這些引腳所對應(yīng)的功能無法在封裝后進(jìn)行檢測,只能在晶圓階段完成測試。部分企業(yè)還會依據(jù)晶圓測試的結(jié)果,按照性能差異將芯片劃分為不同等級,以便針對不同市場投放相應(yīng)品質(zhì)的產(chǎn)品
高功率器件在高電壓下工作,測試時容易出現(xiàn)高壓打火現(xiàn)象(電擊穿空氣),同時高壓下保證低漏電測試也是一大挑戰(zhàn)
功率器件需要承受大電流,測試時需要確保小的接觸電阻以保證精度,而且大電流下電壓降明顯,會影響測試結(jié)果。
薄晶圓易碎,測試時容易受損,且在測試過程中可能因吸附力過大而受損。
功率器件需要在寬溫度范圍內(nèi)工作,測試時需要模擬這些溫度條件,同時要保證不同溫度下探針臺的性能。
自動化測試可以提高測試效率,但需要考慮設(shè)備和人員的安全,確保在高壓、大電流等條件下的測試安全。
主要對晶圓進(jìn)行電學(xué)檢測,分為載物臺、探卡、絕緣氣體供應(yīng)設(shè)備等部分。載物臺用于晶圓的放置,可以兼容 4 - 8 寸的晶圓,上面有真空氣孔,將晶圓吸附住,防止在絕緣氣體和探針測試過程中晶圓發(fā)生移位。絕緣氣體主要是壓縮空氣等,用于防止在測試過程中發(fā)生打火現(xiàn)象(電擊穿空氣)。目前除用氣體做絕緣外,最常用的方法是將晶圓浸泡在氟油中,這種方法的測試效果要強(qiáng)于壓縮空氣的絕緣,并且氟油在測試完成后很容易揮發(fā),不會在晶圓表面造成污染殘留。GP200HP擁有穩(wěn)定且可靠的測試平臺,保證測試中的扎針質(zhì)量。優(yōu)異的光學(xué)系統(tǒng)結(jié)合分辨率<2μm的針座系統(tǒng),確保扎針的穩(wěn)定性。在直流應(yīng)用中,GP200HP高品質(zhì)的電纜和三軸信號通路,可使DUT特性分析達(dá)到pA級別;同時,配置的紅外激光幕布功能,可以有效的幫助客戶起到人員防護(hù)等功能,保證測試情況下的安全性,載物臺的單手快速移動及升降、一體化真空開關(guān)等優(yōu)化設(shè)計(jì)使操作流程更加簡潔,不管是初學(xué)者還是經(jīng)驗(yàn)者,使用起來都非常方便、易懂......
如 IWATSU CS - 10105C,主要用于產(chǎn)生并傳輸高電壓與大電流至探針,采用連線方式實(shí)現(xiàn)傳導(dǎo)。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)集成了兩組組件:集電極電源與步進(jìn)發(fā)生器,能夠依據(jù)電路布局靈活地將電壓施加到集電極、發(fā)射極及基極,以適應(yīng)多樣化的測試需求。此外,該設(shè)備預(yù)裝了七種專用測試電路模塊,旨在覆蓋多種測試場景。
與探針臺和檢測儀相連,組成一個完整的測試系統(tǒng),用于控制測試過程和處理測試數(shù)據(jù)1。
以泰克針對 IGBT(一種高功率器件)的測試方案為例,還會用到以下設(shè)備:
如 2600 - PCT,有多種配置可選,包括 200V/10A 低壓基本配置、200V/50A 高流配置、3000V/10A 高壓配置、3000V/50A 高壓高流等配置。
高功率探針臺/測試夾具,配套電源測試板,高性能測試夾具支持多種封裝類型,可適配絕大部分高功率探針臺。