Anahtar Kelimeler: probe card

Genel olarak, probe kartı tek kullanımlık olarak kabul edilir ve performansını ve kullanışlılığını sağlamak için bakım esastır. Aşırı yük ve wafer'ın bağlayıcı malzemesinden gelen kalıntıların prob uçlarında veya prob iğnelerinde birikmesi, direncin artmasına ve doğru okumaların engellenmesine neden olabilir.

Bir Probe Kartı Ne Anlama Gelir?

Özünde, bir probe kartı, yarı iletken wafer'lar üzerinde wafer testi yapmak için kullanılan bir kart veya arayüzdür. Üretilip teslim edilmeden önce, wafer üzerindeki entegre devrelerin elektriksel özellikleri ve performansı, Otomatik Test Ekipmanına olan bu bağlantı aracılığıyla doğrulanır.

Özünde, probe kartı, elektronik test sistemi ile test edilen ekipman arasında mekanik ve elektriksel bir arayüz görevi görür. Her Probe Kartı şu bileşenlerden oluşur:

Bir probe kartı, ön uç LSI üretimi sırasında silikon wafer'ları kontrol etmek için kullanılan bir araçtır. Bir probe kartı, bağlı prob pimleri veya iğneleri olan dairesel bir baskılı devre kartıdır (PCB).

Bir wafer üzerinde üretilen her LSI çipi, PCB üzerine yerleştirilmiş birkaç prob pimi ucuna aynı anda temas ederek elektriksel olarak incelenir. Probe kartları, açık ve kısa devreleri tespit ederken aynı zamanda elektrik akımını ve yüksek frekansları da ölçer. Bir probe kartı genellikle bir wafer test cihazının prob cihazına bağlanır ve inceleme sırasında yukarıdan bir sahne üzerindeki bir wafer çipine temas eder.

Probe kartı örnekleri

Probe kartları, prob hizalaması ve sabitlemesi dahil olmak üzere yapılarına göre sınıflandırılabilir. İki örnek probe kartı ve özellikleri aşağıda sunulmuştur.

Dikey (gelişmiş) probe kartı

Bir dikey (gelişmiş) probe kartı, bir PCB ve üzerine dik probların yerleştirildiği bir bloktan oluşur. Bu tür bir prob bir ızgara içinde hizalanabilir veya birkaç çipi ölçmek için kullanılabilir. Problar ayrı ayrı değiştirilebildiği için bakımı basittir. Ek olarak, çöküntüler en aza indirilebilir, böylece askerlere minimal zarar verilir. Ancak, üretim maliyetleri oldukça yüksektir, bu da onu wafer'lar üzerindeki alüminyum elektrot pedleri için uygun olmayan kılar.

Konsol Probe Kartı

Bir konsol probe kartındaki iğneler tungsten ve diğer benzer malzemelerden oluşur. Bu iğneler doğrudan bir PCB üzerine monte edilir.

Bu tür, dikey formdan daha düşük bir maliyetle oluşturulabilir. Probları ayrıca alüminyum pedleri karşılamak için daha dar aralıklarla yerleştirilebilir. Dikey tiple karşılaştırıldığında, konsol tipi, pin yerleşimi üzerinde daha fazla kısıtlama getirir ve daha büyük çöküntüler üretir. Bu tür ayrıca operatörlerin onarım ve ayar gibi rutin bakıma zaman ve çaba ayırmasını gerektirir.

Baskılı Devre Kartı

Organik substrat (çok katmanlı)

Ayrıca bu Probe Kartının artık bir wafer test sisteminin bileşeni olduğunu, ancak test sistemine dahil edilmeden önce test edilmesi gerektiğini de görebiliriz. Artan güç ihtiyaçları ve cihaz bant genişliği nedeniyle, elektriksel test sırasında yüksek performanslı güç ve sinyal iletimi gereksinimini karşılamak gereklidir. Bu talepler, probe kartı testiyle ilişkili sorunları yönlendirir.

Probe kartları, incelenen ekipman üzerindeki tüm pedlerin problarla eşleşmesi için tasarlandı. Bir probe kartı oluşturmak için, kullanıcının probe kartı PCB'lerinin üreticisine cihaz düzeninin mekanik tasarımlarını veya cihazın bir örneğini sağlaması gerekir.

Probe kartları, yalnızca bir prob (bir diyot) içeren basit veya bin kadar prob içeren karmaşık yapıda olabilir. O probe kartına (160 pini aşabilen) kablo bağlantısı genellikle bir kenar parmağı (48 pine kadar) ve bir şerit kablo kullanılarak yapılır.

Probe Kartları Nasıl Çalışır?

Yarı iletken üretimini, süreci nasıl basitleştirebileceğimize dair bir örnek olarak ele alalım. Silikon üretim süreci boyunca, birkaç entegre devre ile karşılaşılır.

Daha sonra, wafer dilimlenir, paketlenir ve gönderilir. Ancak, paketlemeden önce devrelerin çalışmasının doğrulanması gerekir. Elektriksel testlere yardımcı olmak için prob kartı kullanılır. Bu prob kartı, test cihazı ile yarı iletken wafer arasında elektriksel bir kanal sağlamak için bir prob cihazına yerleştirilir ve bu da test cihazına bağlanır. Bu prob kartı daha sonra, metalik iğneleri veya elemanları ile wafer üzerindeki IC çip pedlerine bağlanarak elektriksel verileri ve temel test parametrelerini iletir.

Test cihazının kafasının, elektriksel veri aktarımı için wafer üzerindeki pedlere veya metal yumrulara bağlanması gerektiğinden, prob cihazı bu şekilde düşünülebilir. Bu prob, prob kartını yerleştirmek, wafer'a indirmek ve bağlantılar üzerinden akımın akmasına izin vermeden önce yumruların veya iğnelerin temas etmesini beklemek için kullanılır. Oksit tabakasını temizlemek ve altındaki metale bağlanmak, bu prob iğnelerinin wafer üzerindeki metal yumrularla temas ettiğinde hareket etmesini gerektirir.

Gelişmiş Prob Tipleri

Günümüzde wafer'ları test etmek için hangi tür kartın kullanılacağına karar verirken mevcut olan çeşitli prob kartları, prob teknolojisinin son yıllarda büyük ölçüde geliştiğini göstermektedir. Birçok gelişmiş prob türüne bakalım:

Dikey Prob

Bu dikey problar, genel amaçlı mikro bilgisayarlar ve mantık gibi çoklu die cihazlarını incelemek için kullanılan kartlardır. Bu iğneler genellikle kısa olduğu ve substrat etrafında dikey olarak düzenlendiği için, yüksek frekanslı ve küçük pedli wafer'lar için mükemmel bir seçimdir.

MEMS-SP

Bu tür prob, MEMS teknolojisinin avantajlarından yararlanırken aynı zamanda bu prob kartını kullanarak mikroişlemcilerin ve mantık cihazlarının çok hassas ve güvenilir bir şekilde test edilmesine olanak tanır. Piyasadaki en gelişmiş prob teknolojisi MEMS veya Mikro Elektro Mekanik Sistem olarak bilinir. Tek bir inişle, wafer'a bir bağlantı yapabilir.

U-Probe kartları, bellek cihazlarını test etmek için oldukça kullanışlıdır. Yaklaşık 12 inç uzunluğundaki bir wafer'a tek bir aşağı dokunuş veya temasla bağlanabilir.

Yarı iletken wafer üzerinde herhangi bir yerde, herhangi bir noktada kullanılabilir ve en iyi sonuçları vermek için eşit bir temizleme hareketi oluşturur.

Prob Kartı PCB Neden Kullanılır?

Prob kartı PCB'lerin kullanılmasının en yaygın nedenleri aşağıdadır. Bunlar arasında manipülatör kısıtlamaları, cihaz yerleşimi ve üretim yer alır. Şimdi, her birini derinlemesine inceleyelim.

Manipülatör Sınırlamaları

Tipik bir prob cihazı, prob kartı kullanmadan, plaka açıklığı etrafına yalnızca 8 ila 12 manuel manipülatör yerleştirebilir. Ayrıca, operatör her bir prob ucunu manuel olarak ayarlamak zorundadır ki bu da zaman alıcı ve emek yoğun bir işlemdir.

Cihazın Yerleşimi

Bir kullanıcının çok sayıda pini (>12) olan bir cihazı problaması gerektiğinde prob kartları kullanışlıdır.

Üretim

Prob üretim uygulamaları, prob kartlarını yoğun şekilde kullanır. Üretim uygulamaları, tek problu bir diyot kadar basit olabileceği gibi, yüzlerce problu entegre devreler kadar karmaşık da olabilir.

Bu prob kartı, test cihazına elektriksel olarak bağlanabilir ve prob cihazı ile fiziksel olarak kenetlenebilir. Temel amaç, test ekipmanı ile wafer'ın devreleri arasında elektriksel bir bağlantı kurarak, bu devrelerin kesilip paketlenmeden önce doğrulanmasını ve test edilmesini sağlamaktır. Bir devre kartı ve genellikle metalden yapılan ancak diğer malzemelerden de üretilebilen bir dizi temas elemanından oluşur. Üretim maliyetlerini düşürmeye ve verimliliği artırmaya yardımcı olmak için, kapsamlı bir yüksek performanslı prob kartı yelpazesi tasarlıyor ve üretiyoruz.