一种探针卡多性能全流程自动化测试方法技术

本发明专利技术公开了一种探针卡多性能全流程自动化测试方法

【技术实现步骤摘要】
一种探针卡多性能全流程自动化测试方法、系统及装置


[0001]本专利技术涉及半导体测试
，具体涉及一种探针卡多性能全流程自动化测试方法
、
系统及装置
。

技术介绍

[0002]探针卡是由探针（
probe pin
）
、
电子元件（
component
）
、
线材（
wire
）与印刷电路板（
PCB
）组成的一种测试接口，根据不同的情况，还会有电子元件
、
补强板（
Stiffener
）等的需求，主要对裸芯进行测试，即
wafer level
测试
。
晶圆测试时，被测对象安置于探针台之上，然后用探针卡上的探针与芯片上的焊垫或凸块直接接触，引出测试机（
Atomic Test Equipment, ATE
）产生的芯片讯号施加于被测器件之上，并将被测器件中的反馈信号传输回
ATE
，从而完成整个测试
。
测出
、
筛选出不良晶圆后，再进行封装
。
[0003]探针卡上的探针是被测芯片和测试机之间的关键接口，在晶圆测试中，探针的性能差异不仅能够影响晶圆的测试结果，还能够影响测试效率
。
测试探针质量的好坏，很大程度影响了测试的准确性以及可重复性
。
为了确保探针的质量，对探针进行检测是半导体器件生产过程中的必要环节
。
[0004]探针的性能测试包括机械性能和电气性能的测试，主要分为弹力测试和动态阻抗检测两项检测内容
。
目前的自动化检测设备检测功能较单一，一次只能对弹簧探针的某一种性能进行测试，此外，这种检测设备每次只测量一个弹簧探针，实现全面检测则需要多台检测设备或进行多次检测，检测成本高且效率低，功能单一
。
[0005]对于不同的产品和应用环境有不同的应用需求，探针卡的种类繁多，各产品之间存在较大的多样性和差异性，对于检测设备来说也需要较高的兼容性，同时，为探针检测提供更多的测试项目
。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，有必要提供一种快速高效
、
测试结果精准的探针卡多性能全流程自动化测试方法
、
系统及装置
。
[0007]一种探针卡多性能全流程自动化测试方法，所述方法包括以下步骤：步骤一，开机自检及设备复位；步骤二，设备校准；对探针卡固定板和测试平台进行水平校准和高度校准，对压力传感器进行压力值校准，对压力探针和电性探针进行位置校准和高度校准；步骤三，探针性能测试；测试探针的针尖位置
、
针压
、
接触电阻
、
漏电性能，以及探针的水平测试针元配线测试；步骤四，探针的老化测试；步骤五，探针的针尖清洁研磨
。
[0008]优选地，所述步骤二中的对探针卡固定板和测试平台进行水平校准的具体步骤包括：
步骤
21
，将定位设备的
XYZ
轴设备归零，在探针卡固定板或者测试平台上安装校准板；步骤
22
，将量表放在第一个孔内，上调
Z
轴，量表到达固定的位置后停止上升
Z
轴，并记录第一个位置的高度；步骤
23
，把量表放在第二个孔内，上调
Z
轴，量表到达固定的位置后停止上升
Z
轴，并记录第二个位置的高度；步骤
24
，把量表放在第三个孔内，上调
Z
轴，量表到达固定的位置后停止上升
Z
轴，并记录第三个位置的高度；步骤
25
，依次把量表放在第一孔位，调表到零位，记录第一孔位的当前高度；把量表放在第二孔位，调表到零位，记录第二孔位的当前高度；把量表放在第三孔位，调表到零位，记录第三孔位的当前高度；步骤
26
，点击母板水平测试，图形上三个红色点变为绿色点，说明校准完成；校准失败则需重新操作一遍，直到校准完成
。
[0009]优选地，所述步骤二中的对探针卡固定板和测试平台进行高度校准的具体步骤包括：步骤
27
，将定位设备的
XYZ
轴设备归零，在探针卡固定板的下表面安装具有限位柱的校准板；步骤
28
，测量并记录校准板与测试平台之间的距离和限位柱的高度；步骤
29
，执行“FirstTouch”命令，测试平台向上移动，尝试接触限位柱，并计算探针卡固定板和测试平台的安全高度
。
[0010]优选地，所述步骤三中的探针性能测试的具体步骤包括：步骤
31
，加载针卡数据；步骤
32
，执行“FirstTouch”命令，首次接触到探针后，记录测试平台的实际高度，测试平台返回安全位置；步骤
33
，确定标志针；根据标志针的
DIE
编号和
PAD
编号，自动生成探针编号；步骤
34
，定位标志针，并确认各个探针位置；步骤
35
，完成各个测试项目，并保存测试数据；步骤
36
，测试完成后，设备复位
。
[0011]优选地，所述测试项目包括位置针尖
、
针压测试
、
接触电阻测试
、
漏电测试
、
水平测试和针元配线测试
。
[0012]优选地，所述步骤四中的探针的老化测试的具体步骤包括：步骤
41
，设置循环测试次数；步骤
42
，选择循环测试项目；具体地，循环测试项目可以选择探针的测试项目中的一项或者多项
。
[0013]步骤
43
，首先进行一次位置及针尖测试，然后执行选中的探针的测试项目；步骤
44
，记录测试数据，计算循环次数减1后是否为零，若不为零则转向步骤
43
，若为零则转向步骤
45
；步骤
45
，退出循环测试，并输出全部测试数据
。
[0014]优选地，所述步骤五中的探针的针尖清洁研磨的具体步骤包括：
步骤
51
，设置研磨参数，包括清针纸厚度
、
研磨长度
、
研磨分组
、
单组研磨圈数和研磨直径；步骤
52
，在测试平台上滴少许酒精，将清针纸平铺在测试平台上，并用刮水板刮平，使清针纸无气泡；步骤
53
，测试平台旋转，对探针针尖进行研磨；步骤
54
，每组研磨圈数完成后，测试平台对探针的针尖进行检测；步骤
55
，针尖的研磨长度达到预定值后，研本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种探针卡多性能全流程自动化测试方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤一，开机自检及设备复位；步骤二，设备校准；对探针卡固定板和测试平台进行水平校准和高度校准，对压力传感器进行压力值校准，对压力探针和电性探针进行位置校准和高度校准；步骤三，探针性能测试；测试探针的针尖位置
、
针压
、
接触电阻
、
漏电性能，以及探针的水平测试针元配线测试；步骤四，探针的老化测试；步骤五，探针的针尖清洁研磨
。2.
如权利要求1所述的探针卡多性能全流程自动化测试方法，其特征在于，所述步骤二中的对探针卡固定板和测试平台进行水平校准的具体步骤包括：步骤
21
，将定位设备的
XYZ
轴设备归零，在探针卡固定板或者测试平台上安装校准板；步骤
22
，将量表放在第一个孔内，上调
Z
轴，量表到达固定的位置后停止上升
Z
轴，并记录第一个位置的高度；步骤
23
，把量表放在第二个孔内，上调
Z
轴，量表到达固定的位置后停止上升
Z
轴，并记录第二个位置的高度；步骤
24
，把量表放在第三个孔内，上调
Z
轴，量表到达固定的位置后停止上升
Z
轴，并记录第三个位置的高度；步骤
25
，依次把量表放在第一孔位，调表到零位，记录第一孔位的当前高度；把量表放在第二孔位，调表到零位，记录第二孔位的当前高度；把量表放在第三孔位，调表到零位，记录第三孔位的当前高度；步骤
26
，点击母板水平测试，图形上三个红色点变为绿色点，说明校准完成；校准失败则需重新操作一遍，直到校准完成
。3.
如权利要求2所述的探针卡多性能全流程自动化测试方法，其特征在于，所述步骤二中的对探针卡固定板和测试平台进行高度校准的具体步骤包括：步骤
27
，将定位设备的
XYZ
轴设备归零，在探针卡固定板的下表面安装具有限位柱的校准板；步骤
28
，测量并记录校准板与测试平台之间的距离和限位柱的高度；步骤
29
，执行“FirstTouch”命令，测试平台向上移动，尝试接触限位柱，并计算探针卡固定板和测试平台的安全高度
。4.
如权利要求1所述的探针卡多性能全流程自动化测试方法，其特征在于，所述步骤三中的探针性能测试的具体步骤包括：步骤
31
，加载针卡数据；步骤
32
，执行“FirstTouch”命令，首次接触到探针后，记录测试平台的实际高度，测试平台返回安全位置；步骤
33
，确定标志针；根据标志针的
DIE
编号和
PAD
编号，自动生成探针编号；步骤
34
，定位标志针，并确认各个探针位置；步骤
35
，完成各个测试项目，并保存测试数据；步骤
36
，测试完成后，设备复位
。5.
如权利要求4所述的探针卡多性能全流程自动化测试方法，其特征在于，所述测试项
目包括位置针尖
、
针压测试
、
接触电阻测试
、
漏电测试
、
水平测试和针元配线测试
。6.
如权利要求1所述的探针卡多性能全流程自动化测试方法，其特征在于，所述步骤四中的探针的老化...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志广，蒋文德，王润鹏，黎华盛，劳杰，
申请(专利权)人：深圳市道格特科技有限公司，
类型：发明
国别省市：