武漢通用型探針臺特點
模塊化設計:許多通用型探針臺采用模塊化結構,客戶可根據自身需求選擇不同的模塊和配件進行組合配置。例如可選擇不同類型的探針座、卡盤、顯微鏡系統、溫度控制模塊、真空系統等,以滿足當前和未來不同的測試需求,降低成本的同時提高設備的靈活性和可擴展性。如 FormFactor 的部分探針臺引入模塊化概念,用戶可先選主機型,再按需選配件或套裝。
多種探針兼容:能兼容多種類型的探針,如直流探針、射頻探針、高功率探針等,可進行直流、射頻、微波等不同類型的電性能測試,還可支持開爾文連接等特殊測試方法,適用于不同性質的被測器件和不同的測試參數要求。例如某些通用型探針臺可提供 INFINITY、ACP 探針、|Z | 探針等多種可選探針。
精確定位與對準:具備一定精度的定位系統,可實現探針在平面(X、Y 方向)和垂直(Z 方向)上的精確移動和定位,以及角度微調等功能,確保探針能準確接觸到被測器件的測試點,且重復精度較高。常見的定位精度可達微米級,如 X/Y 樣品臺分辨率 5μm 等,針座的接觸 / 分離行程重復精度可達 ±1μm 左右等。
樣品臺多樣:樣品臺(卡盤)有多種尺寸可選,以適應不同大小的樣品,如 4 英寸、6 英寸、8 英寸、12 英寸等晶圓,或其他尺寸的芯片、平板等樣品。部分樣品臺還具有真空吸附功能,可穩定固定樣品,并且可能具備 Z 方向調節、拉出設計等特殊功能,以及良好的表面平整度,以保證接觸力度的一致性。例如有的載物臺基座移動摩擦力可調、可鎖定,有 Z 方向調節功能和 90mm 拉出設計,表面平整度 ±5μm。
顯微鏡系統輔助:通常配備顯微鏡系統,如體式顯微鏡等,具有一定的放大倍率(如 15x - 100x 等)和光學分辨率(如 1μm 等),可幫助操作人員觀察探針與樣品的接觸情況,進行精確的對準操作,部分還具有 CCD 安裝接口,方便連接相機進行圖像采集和觀察。
功能可擴展性:除了基本的電性能測試功能外,還可擴展其他功能。例如可添加溫度控制模塊實現高低溫測試,或配備真空系統實現真空環境測試,也能與自動化測試軟件結合實現測試流程的自動化,還可支持光學測試、失效分析等多種測試手段。
武漢通用型探針臺應用場景
半導體研發與生產:
可用于晶圓測試(WAT/CP 測試),對晶圓上的芯片進行電學性能參數測試,如 IV/CV 特性測試等,篩選不良芯片,在半導體制造過程中進行質量控制。
適用于封裝后的芯片測試,檢測封裝對芯片性能的影響,以及進行最終的質量驗證。
幫助研發人員進行半導體器件的特性表征和研發工作,如研究新器件的電學性能、探索新的制造工藝對器件性能的影響等。
光電器件測試:能對 LD/LED/PD 等光電器件進行光強、波長測試,測量光電材料的光電轉換效率和穩定性等光學和電學性能參數。
材料科學研究:可用于表征材料的電學性質,如測量納米材料的電導率、電阻、電容等,也可對材料表面的微觀形態進行觀察和分析(配合顯微鏡系統),為材料研究提供支持。
失效分析:用于分析電子器件的失效原因,通過測試器件在不同條件下的電性能,定位故障點,如射頻特性等電子器件失效分析。
其他領域:還應用于微電子、機電、納米技術、生物醫學(如研究生物材料表面的生物相容性等)、科研與教育、能源行業、航天航空、汽車電子、通信技術、量子計算與量子信息、傳感器技術等多個領域的相關測試和研究工作。
常見類型及舉例
手動通用型探針臺:如 Micromanipulator 的 4060 探針臺,是一款 6 - 8 英寸(150 - 200mm)的手動分析型通用探針臺,設計用于日常的失效分析、器件表征和可靠性測試等應用,具有高效、穩定和可靠的特點,可通過配置不同的附件(如探針卡 holders、熱卡盤、操縱器等)滿足特定需求。
可擴展功能的通用型探針臺:一些探針臺出廠時可根據客戶需求配置成不同的制冷方式(如液氦制冷或液氮制冷)的低溫探針臺,還可添加其他選件實現多種功能,像易捷測試的 LH - CPX 低溫探針臺,屬于通用高性能設備,可應用于 WAT/CP 測試、RF/mmW 測試、高低溫測試、光電器件測試、晶圓級失效分析等眾多領域,采用模塊化設計,能滿足絕大多數實驗需求。