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简述探针台工作原理
2026-03-24557

探针台的核心工作原理是:通过纳米级精密定位+稳定欧姆接触+低损耗信号传输,在芯片/晶圆焊盘与测试仪器之间建立临时电气连接,完成电性能测试。

   一、核心组件(决定精度与稳定性)

   载物台(Chuck):真空吸附固定晶圆/芯片,XYZ精密移动(精度可达±0.1μm),部分带温控(-60℃~400℃)。

   探针/探针卡:钨/铼钨材质针尖,刺破氧化层形成低阻接触;探针卡集成多探针,适配批量测试。

   视觉系统:高倍显微镜+CCD,自动识别焊盘与对准标记,实现微米/纳米级对位。

   运动控制系统:伺服/压电驱动,闭环反馈,保证重复定位与接触力控制(0.01g级)。

   信号接口:同轴/射频/开尔文(四线)连接,降低寄生参数,保证信号保真。

   二、完整工作流程(以全自动探针台为例)

   上料与固定:晶圆由机械手放入Chuck,真空吸附锁定,确保无位移。

   全局对准:视觉识别晶圆Mark,θ轴旋转补偿角度,建立全局坐标。

   芯片定位:XY平台移动,将目标芯片焊盘移至探针正下方。

   接触测试:Z轴抬升,探针轻压焊盘(力控),形成稳定欧姆接触;测试机施加激励(V/I),采集响应(I/V/S参数)。

   数据记录:结果存入MAP图,标记良/不良芯片。

   步进测试:平台移动至下一芯片,重复流程,直至全晶圆测试完成。

   三、关键测量原理

   欧姆接触:探针刺破焊盘氧化层,实现金属-金属直接连接,接触电阻<1Ω。

   开尔文(四线)测量:Force线供电流,Sense线测电压,消除探针/引线电阻误差,适合微电流/低阻测试。

   射频测试:50Ω阻抗匹配探针+校准,测量S参数,评估高频性能。

   四、核心技术要点

   定位精度:先进机型XY≤±30nm,Z向接触力≤0.01g,避免扎伤焊盘。

   接触稳定性:力控+温度补偿,保证长时间测试一致性。

   低噪声:屏蔽+接地+低噪声线缆,抑制电磁干扰,提升小信号测量精度。

   探针台厂家推荐:

   深圳市森东宝科技有限公司(Cindbest),成立于2014年,是一家专业从事半导体测试设备研发、生产、销售的国家高新技术企业、专精特新企业,在探针台领域拥有多项专利,为客户提供手动探针台测试系统、半自动探针台测试系统、全自动探针台测试系统等。主营产品:探针台测试系统、激光修复测试系统、hall测试系统、射频探针、半导体参数分析仪、源表、矢量网络分析仪、磁控溅射镀膜仪,以及分子泵、机械泵、GM制冷机、低温传感器等配件。

   探针台产品

   LakeShoreCPV-VF|低温超导磁场探针台

   特点/应用

   温度范围4.3K~400K

   可选低温1.9K

   垂直磁场±2.5T

   最大2英寸(51mm)样品

   样品可面内±5°旋转

   样品振动<30nm可选

   90°探针样品测量

   霍尔效应测试选件

   超高真空选件

   可定制真空腔体联用转移样品,避免样品暴露在大气环境