Cascade探针台介绍
晶圆测试设备——探针台
晶圆探针测试也被称为中间测试（中测），是集成电路生产中的重要一环。
晶圆探针测试的目的就是确保在芯片封装前，尽可能地把坏的芯片筛选出来以节约封装费用。
这步测试是晶圆生产过程的成绩单，它不仅是节约芯片封装成本的一种方法，现今已成为工艺控制、成品率管理、产品质量以及降低总测试成本的一个关键因素。
晶圆探针测试主要设备有探针测试台，探针测试机，探针测试卡三部分，全部由测试系统应用测试程序来执行测试。
探针测试台可分为手动、半自动/全自动探针台，主要负责探针测试卡的探针和晶圆上的每个晶粒上的TeStPattern之间一一对应精密接触，其接触的好坏将直接影响测试结果。
其中的位置控制模块根据工作指令,控制承片台的运动,将晶片进行定位并精确的送到测试位置，实现自动测试。
探针测试机主要实现电性测试的任务，测试程序的下载，施加电压电流，采集测试数据功能。
在测试时，测试系统按照所测芯片的类别，提取相应的测试程序。
测试程序将控制探针测试机完成初始设置，并通过测试系统发出测试信号，开始测试芯片，收存测试结果，并加以分类，给出测试结果报告。
探针测试卡是测试系统和晶圆间的连接，由电路板和探针组成。
其中电路板部分与探针测试机连接，探针是用来与晶片上的焊垫（Pad）接触，以便直接收集晶片的输入信号或检查输出值。
根据所测芯片的类别，测试卡的结构多种多样,测试卡上的探针数量和布局也各不相同。
随着芯片制造技术的飞速提升，晶圆探针测试已经体现出越来越重要的产业价值。
同时晶圆探针测试面临的挑战也越来越多，芯片的面积增大和密度提高使得芯片需要更长的测试时间以及更加精密复杂的程序、机械装置和电源来执行测试工作以及监控测试结果。
探针台工作原理
探针台工作原理
探针台是一种用于测试和测量电子元件的仪器，它可以用来检测电路板上的元件，如晶体管、集成电路、电容器、电阻器等。
探针台的工作原理是通过将探针与被测元件的引脚接触，然后通过测量电流、电压或者阻抗来确定元件的性能和参数。
探针台通常由一个固定的平台和一组可移动的探针组成。
探针台上的探针通常是金属制成的，并且具有很小的尖端，以便能够轻松地与元件的引脚接触。
探针台上通常还有一些微动装置，用于调整探针的位置和角度，以确保能够准确地与被测元件接触。
在使用探针台进行测试时，操作人员首先需要将被测元件放置在探针台上，并调整探针的位置，使其能够与元件的引脚接触。
然后，通过控制仪器，可以选择不同的测试模式，如电流测试、电压测试或者阻抗测试。
一旦开始测试，探针台会通过探针与元件的接触来获取相应的电信号，并将这些信号传输到仪器的测量部分进行处理和分析。
探针台的工作原理主要依赖于探针和被测元件之间的接触，并通过测量电信号来获取元件的性能参数。
在实际应用中，探针台可
以用来测试元件的电阻、电容、电感、导通性、失调电压等参数，从而帮助工程师和技术人员对元件进行质量控制和性能评估。
总的来说，探针台是一种非常重要的测试仪器，它的工作原理是通过探针与被测元件的接触来获取电信号，从而实现对元件性能和参数的测试和测量。
探针台在电子制造和维修领域有着广泛的应用，它可以帮助工程师和技术人员对电子元件进行准确的测试和分析，从而确保产品的质量和稳定性。
cascade射频探针的选择-essun
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探针台的简单介绍
探针台的简单介绍探针台是半导体表征参数测试测量非常常用的设备，应用范围非常广泛。
本文，我们仅就手动探针台及其半导体测试测量应用进行讨论。
首先，我们来看看维基百科上对于探针台（机械探针台）的定义：“Mechanical Probe Station: The probe station utilizes manipulators whichallow the precise positioning of thin needles on the surface of a semiconductor device. If the device is being electrically stimulated, the signal is acquired by the mechanical probe and is displayed on an oscilloscope or SMU.”尽管以上定义对于测量仪器的描述比较窄（探针台最早期的用法），但从上面我们不难了解到，探针台是一个实现精密探针定位、为用户提供半导体待测点至测量仪器连接通路的设备。
它主要包含了探针台、定位器、探针、探针夹具及电缆组件。
1、探针台。
探针台属于整个测试系统的基础，没有探针台，就相当于医生没有了手术台，在普通的病床上给病人做手术，将极大地增加手术风险。
探针台可按实现目标功能不同划分成三部分：显微镜、承载平台和精密移动组件。
（1）显微镜。
没有该配置，所有精密操作将无从谈起。
目前行业内最常见的配置有三种：体视显微镜、金相显微镜、单筒显微镜，前两种用得最多。
（2）承载平台。
该部分是构成探针台骨架，可分为显微镜支架、定位器平台和样品台（载物台）。
不同的显微镜，显微镜的支架会有所不同，通常有立柱安装和龙门安装两种配置。
定位器平台用于放置定位器（探针座）、形状和尺寸根据测试应用不同会有不同的设计形式。
样品台（载物台）用于承载待测样品，通常根据晶圆尺寸设计，常用的尺寸从2～12英寸。
探针测试仪能够自动进行屏蔽式的RF圆片测量
探针测试仪能够自动进行屏蔽式的RF圆片测量佚名【期刊名称】《电子测试》【年(卷),期】1998(011)004【摘要】随着通信工业的迅速发展,需要对手机、个人通信服务(PCS)等IC进行测量。
Cascade Microtech公司的PS21-RF自动探针测试仪是第一台能够在整个标准操作温度范围内、在无噪声的环境中估算圆片上RF性能的自动探针台。
它主要用于通讯器件的测量。
PS21-RF自动探针测试仪使用了享有专利的MicroChamber探测区。
这个探测区具有内部地平面(IGP),由两个全金属的EMI 和RFI屏蔽罩保护,以屏蔽高噪声。
外屏蔽罩隔离照射到探测区的光线,同时隔离对机箱地的噪声干扰和其他干扰。
可以用开关选择IGP为机箱地或把IGP悬浮到一个静噪的地点。
IGP对直流/电流-电压(DC/CV)探测提供了一个“法拉第笼”。
它也作为无冰点热测量的清洁箱。
PS21-RF自动探针仪的典型屏蔽效率(SE)为40dB,【总页数】1页(P25)【正文语种】中文【中图分类】TP216【相关文献】1.探针游移对方形四探针测试仪测量硅片薄层电阻的影响分析 [J], 苏双臣;刘新福;张润利;刘金河2.四探针Mapping自动测试仪中电阻率温度系数的规范化拟合多项式的应用 [J], 孙以材;孟庆浩;宫云梅;赵卫萍;武建平3.圆片上RF二极管的精确测量 [J], 辛琪4.使用SignalScount<sup>TM</sup>RFM150和CSS150软件进行自动测量[J],5.安捷伦手持式网络测试仪在一个工具中提供了千兆位以太网、RFC2544性能测试——经济的测试仪器可以自动检验城域以太网性能 [J],因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
探针台高压解决方案-essun
Cascade高压探针台解决方案一行业背景由于高铁、电网等项目的发展，使得国内越来越多的科研人员致力于高压芯片的研发。
其中最主要的器件有：IGBT、Power MOSFET、BJT等。
这些器件的共同特点就是开启电压高，一般在3kV以上，目前国内部分厂家在实现1wV的器件。
wafer级别的高压测试的技术难点在于如何产生高压、探针台如何耐高压、在高压环境下如何确保低漏电、如何保护测试人员的安全等。
目前就高压探针台而言，为了实现耐高压/高流，cascade选用特殊材料的探针与电缆进行测试，并且采用激光幕布和屏蔽罩的形式来确保测试人员的安全。
Cascade所有高压高流探针台都通过全球的认证。
目前只有cascade做过整机的高压安全认证。
二高压高流探针台的核心问题1. 高压击穿Chuck现在的探针台一般都限制在500v，超过500V chuck就会被击穿。
而cascade 探针台chuck采用特殊材料，使得它最多可以达到1WV。
这里我们所说的1WV指的是从Chuck背面持续加压达到1 WV。
2. 高电流损坏探针由于在高电流下很容易出现大量电子突然涌入器件和探针使探针熔化并将仪器瞬间烧坏等现象，使得现有的探针台大多只能做到到1A。
Cascade高流探针采用独特的三针分流的结构可进行100A的高电流探测。
三针设计使得接触R减小，探针不会烧掉，同时我们还有4针设计。
3.剪薄wafer易碎裂由高压器件的特性决定，一般wafer都非常浅薄（这样寄生电阻小，电阻大热量大），像纸一般，在无压力的情况下边缘都会卷起，因此使用传统的探针台进行探测时，在真空释放的瞬间很容易碎裂。
Cascade高压探针台，将Chuck进行特殊设计后，增加很多吸附孔，并且采用镀金的方式（减小寄生电阻），使得wafer 可以更好的被固定，而不易碎裂。
我们的吸力好，并且保证多次吸附和放开后芯片不会裂开。
4.高压易跳火在进行高压探测时，PAD之间易产生放电从而产生跳火并烧坏邻近芯片。
探针台的应用原理高清
探针台的应用原理高清什么是探针台?探针台（Probe station）是一种用于测试和测量微电子器件的仪器。
它通常由一个台座和一些专用夹具组成，用于安装和连接被测器件。
探针台在电子行业的各个领域都有广泛的应用，特别是在集成电路设计、芯片测试以及故障分析等方面。
探针台的主要原理和构成探针台的主要原理是利用精密机械装置将微电子器件与测试仪器之间建立可靠的电连接。
其构成主要包括以下几个部分：1.台座：探针台的核心部分，通常由稳定的平台和驱动机构组成。
平台上有一个或多个夹具，用于安装和固定被测器件。
2.探针卡针：用于与被测器件的金属引脚进行电接触的专用夹具。
探针卡针一般由高导电性材料制成，如钨或钛合金等。
3.微调机构：探针台上的微调机构通常由精密的螺旋装置组成，用于调整探针卡针的位置和压力。
通过微调机构，可以实现对器件的精确定位和稳定的电接触。
4.测量仪器：探针台通常与各种测量仪器进行连接，如示波器、电源供应器、多用表等。
这些仪器用于对被测器件进行电性能参数的测试和分析。
探针台的应用领域探针台被广泛应用于以下领域:1.集成电路设计和测试：探针台可以在芯片设计的早期阶段，进行器件的功能验证和性能评估。
它可以通过电气测试，检测和验证芯片功能的正确性和可靠性。
2.芯片测试和分析：在芯片制造和组装的过程中，探针台可以用于对芯片进行电性能测试和故障分析。
它可以寻找和定位芯片中的故障，进而提供修复和优化的方案。
3.微电子器件研究：对于新型微电子器件的研究和开发，探针台可以提供一个实验平台。
借助探针台，研究人员可以对器件的电特性进行详细的测试和分析，以评估其性能和应用潜力。
4.生物医学工程：探针台在生物医学领域的应用也日益增多。
它可以用于测试和分析生物传感器、生物芯片等微型生物医学器件的性能参数，为生物医学工程研究提供有价值的数据。
探针台的优势和局限探针台作为一种测试仪器，具有以下优势：•高灵敏度：探针台能够以微米甚至纳米级的精度进行电性能测试，对于微电子器件的参数测量有着很高的灵敏度。
探针台工作原理
探针台工作原理
探针台是一种用于测量和测试微小物体表面形貌和性能的仪器，它可以通过探
针和样品之间的相互作用来获取样品的表面信息。
探针台的工作原理主要包括探针的运动控制、信号采集和数据处理等方面。
下面将详细介绍探针台的工作原理。
首先，探针台的工作原理涉及到探针的运动控制。
探针通常由纳米级的尖端和
微米级的弹簧构成，可以在三维空间内进行精确的移动和定位。
探针台通过控制电磁驱动器或压电陶瓷等装置，使探针在样品表面进行扫描和定位，以获取样品表面的形貌和结构信息。
其次，探针台的工作原理还包括信号采集。
当探针与样品表面发生相互作用时，会产生一系列的力、位移或电信号。
探针台通过内置的传感器和探测器，可以实时采集和记录这些信号，包括探针的位置、力的大小和方向等信息，为后续的数据处理提供基础数据。
最后，探针台的工作原理还涉及到数据处理。
采集到的信号需要经过放大、滤波、数字化等处理，得到样品表面的精确形貌和性能信息。
通过计算机软件或其他数据处理设备，可以对采集到的数据进行分析和处理，得到样品的高分辨率表面形貌图像、力学性能参数等信息。
总的来说，探针台通过控制探针的运动、采集信号和数据处理，可以实现对微
小物体表面形貌和性能的高精度测量和测试。
它在纳米科技、材料科学、生物医学等领域具有重要的应用价值，为科研人员和工程师提供了强大的工具和技术支持。
希望通过本文的介绍，可以更加深入地了解探针台的工作原理，为相关领域的研究和应用提供参考和帮助。
探针台工作原理
探针台工作原理
探针台是一种用于测量材料的电子性质的仪器。
它的工作原理基于电子在材料中的散射现象。
具体而言，探针台由一对探针组成，其中一个探针充当电子源，而另一个探针则用于测量材料的电子性质。
通常，探针台使用的电子源是一根极细且尖锐的金属探针，它可以通过尖端发射出电子。
探针间的距离可以微调以改变测量位置。
在测量时，以恒定电流通过电子源探针，从而产生一个电子束。
当这个电子束与材料相互作用时，部分电子会被散射。
这些散射电子会被另一个探针接收并测量。
通过对散射电子的测量，可以了解材料的电子性质，如导电性、能带结构等。
探针台还可以通过在不同位置进行测量来创建材料的电子映像。
通过在多个位置进行散射电子的测量，可以获得整个材料的电子性质分布图像，从而了解材料的表面形貌、晶格结构等。
总的来说，探针台通过电子源和探测器之间的散射电子测量来获得材料的电子性质信息，从而实现对材料的电子行为的研究。
Cascade探针台之芯片的射频测试解决方案
关于微带结构、管壳或大Pitch间距芯片的射频测试解决办法由于探针台越来越多的普及，同时外加在片测试的精确度极高，所以现在很多高校、研究所开始在Cascade系列的机台上测试非芯片的结构，如：微组装中使用的微带结构、承载芯片的管壳、键合后的芯片等，这些都会有一个较为常见的问题，就是射频测试中要是希望达到50G时，“GS”或“GSG”探针的”G”与”S”探针的中心点间距最好小于200um，但是由于各种工艺导致有时候会大于200，甚至有些是在1mm以上，或是有些微带线的“G”与“S”不在同一平面上，下面我将推荐大家一种方法解决这个问题。
CC由于射频探针都是共面波导的结构，如下图中ACP探针，边缘的“G”和中心导体贴焊上的“S”均在同一平面上，所以测试不在同一平面的微带结构会是一种挑战。
经过反复尝试，我们首先生产一块芯片，芯片如下图，芯片正面画有G、S、G三个PAD，每个PAD宽为70um，中心点间距150um，且S长度较长，这是为了方便后期S端和微带上的S进行键合。
芯片正面芯片背面由于微带结构中S在上层，G在背面，为了将其转化为共面波导，所以我们的芯片在工艺生产上是：两侧的G是和芯片背面的G进行联通的，但是S只是表面。
然后拿一块导电的基板将芯片靠近微带结构一起烧结起来，这样芯片背面的“G”就和微带结构的“G”联通了，然后通过金色结合将微带结构的“S”端口键合在芯片的“S”上，这样既可实现较为庞大的微带结构利用探针台的测试，如下图：键合同理，如果是较为庞大的管壳，“G”与“S”间距在200um以上，那么就直接在芯片正面生产“GSG”结构且无需和背部相连，然后通过键合将每一个G和S与管壳上的G与S进行相连即可完成测试。
如果大家需要更加精确的测试也可在生产芯片的时候再生产一组开路、短路、延迟，这样即可实现去嵌，得到一个纯净的DUT参数，详情可直接与我们联系。
希望本文对大家有帮助，感谢！。
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深圳华为 INPAQ Q Technology gy Co., , Ltd. 佳邦科技 Broadcom Corporation（博通公司） Chi Mei Communication Systems Inc. 奇美通讯 RFIC Technology Corporation 朗弗科技(股)有限公司 National Taiwan University Walsin Technology Corp. 华新科技股份有限公司 WIN Semiconductors Corp. 稳懋半导体 Chang Gung University 长庚大学 National Central University 中央大学 High Tech Computer Corp.
ESSUN
Cascade探针台特点及优势
Micro chamber：
•电磁屏蔽专利技术 •业内唯一低温不结霜
探针：
•满足fA级漏电流测试 •实现10,000V 10 000V电压的测量 •完成500G器件测量
Chuck：
•区别于传统，采用以微孔吸附模式
Auto A t Ch Chuck k ······
ESSUN
Cascade探针台中国市场占有率
中国区市场占有>>85%+
华东区: SMIC GSMC HeJian TSMC Fudan Univ. SEU AUO I t 55th Inst. Microsystem Inst. Inst. Tech. Physics Fairchild NS ….etc. 北方区: SMIC RFMD PKU Tsinghua Univ. Freescale Inst. 13th ….etc.
包含一个安全轻便的激光幕布系统 包含 个安全轻便的激光幕布系统
集成了Summit 12000半自动探针台
ESSUN
ELITE 300 – 300mm 半自动晶圆探针台
提供300mm高性能晶圆级器件的自动 测试能力（12英寸） 能够用于RF以及DC器件性能分析、 晶圆级可靠性测试、探针接触式测试、 器件模型或者是良率的提取。 可测试温度范围：-60°C到300 °C
Cascade探针台
Cascade 探针台 产品介绍 Cascade 探针台简介
ESSUN
内容提纲： 内容提纲
Cascade公司简介 深圳易商公司简介 Cascade探针台介绍 探针台介 集成系统分析
ESSUN
Cascade 公司介绍
ESSUN
S Summit it 12000 – 8英寸 半自动晶圆探针台
提供高性能在片测试，并具 提供高性能在片测试 并具 有200mm的晶圆探测能力 可用于器件的RF&DC特性测 试、晶圆级可靠性测试、探 针接触式测试、器件模型或 者是良率测试等。 可提供的温度范围:
-60 ℃ to 200℃ 常温到 300 ℃
C Cascade 产品简介
ESSUN
ESSUN
Cascade公司简介 深圳易商公司简介 Cascade探针台介绍 探针台介 探针台集成系统实例
ESSUN
易商公司简介
易商公司背景介绍 易商站点分布 易商产品介绍 易商市场占有
ESSUN
易商公司背景
深圳市易商仪器有限公司( (ESSUN) )专 专业从事仪器仪表及 从事仪器仪表及 微波元器件的销售、租赁、技术服务和测试系统设计。 专注为客户提供更专业、更贴心的服务。 公司成立于2005年 总部设立在中国深圳 部设 在中国深圳 得到Cascade与安利等原厂的授权 拥有自己优秀的技术团队致力于探针台的技术支持 可以提供专业的探针台的安装调试和完善的售后服务
Cascade公司背景介绍 Cascade探针台市场占有率 Cascade产品介绍
ESSUN
Cascade 公司背景
Cascade是全球领先的的探测系统、探针、探测器等产品的 设计生产商 •成立于1983年 •总部设在美国俄勒冈州西北部城镇 •为全球晶圆级测试的销售、服务和应用而存在 •自主拥有150多项专利技术 •成为了行业的一种标志
ESSUN
Edge -闪烁噪声测量系统
这是一个单用户解决方案。它通过优化从探头到数据采集的整个测量 路来满足您对闪烁噪声数据的精度 可重复性和可靠性的要求 路来满足您对闪烁噪声数据的精度，可重复性和可靠性的要求 它包括： 个ELITE 或 Summit 12K 探针台 • 一个ELITE • 信号采集单元 • 噪声处理单元 • 系统电缆和SMU电缆 • 闪烁噪声测量软件 • 低噪声互连模块 能够准确测量 1Hz to 40MHz的闪烁噪声 提供前所未有的抗噪声性能 能够实现1/F和DC参数测量模式的无缝过渡
利用直流电缆，通过与半导 体参数分析仪的接口相连即 可实现晶圆级器件的测试与 参数提取。 参数提取
MOS(ID_VG)
5.00E-02 4.00E-02 3.00E-02 2.00E-02 1.00E-02 0.00E+00 0.00E+00 5.00E-01 1.00E+00 1.50E+00 2.00E+00 ID
Essun市场占有率
Cascade授权公司 Anritsu仪器中国区总代理 XX中国区内的独家代理 拥有建立微组装线的技术团队 拥有直流、微波、光器件测量解决方案 ······
业 绩
ESSUN
Essun为您提供诚实可信的专业服务
ESSUN
Cascade 12K 12K—射频测试中的应用
用于加 DC信号
RF cables
LN A 5G
G S G
D C
ESSUN
Cascade 12K—校准及 校准及S参数提取
配置的WinCal软件可以简捷快 速的将校准及测试内容完 成。
ESSUN
射频探针扎痕对比
ESSUN
Cascade 12K— 12K 高低温测试中的应用
ESSUN
Tesla – 晶圆功率器支持 -55 55℃ to 200 ℃的测试温度 最新设计的专利Chuck保证您超薄 Wafer的吸附 提供一个低噪声且全方面保护的封闭 的测试环境 拥有功率控制能力
最大电压 最大电流 功率损耗 1,100V (Triax); 3,000V (Coax) 60A (Pulsed); 10A (DC) 100 W/cm²
ESSUN
系统集成方案
太赫兹系统示意图 负载牵引系统示意图
太赫兹系统示意图
500G测试系统
毫米波系统示意图（ ） 毫米波系统示意图（1）
毫米波测试系统
毫米波系统示意图（ ） 毫米波系统示意图（2）
搭载在12K半自动探针台上的毫米波测试系统
负载牵引系统示意图（1） 负载牵引系统示意图
ESSUN
Cascade公司简介 深圳易商公司简介 Cascade探针台介绍 探针台介 探针台集成系统实例
ESSUN
Cascade探针台介绍
Cascade探针台特点及优势 Cascade全线产品介绍 Summit
12K图示 直流测试中的应用 直流测试参数的提取 射频测试中的应用 射频测试的校准与S参数提取 高低温测试中的应用
中心区： UESTC Xi-an JTU Xi Xi-an EU Lanzhou Univ. Inst. 24, 29 SMIC ….etc.
南方区: Sunplus BYD Supertex HK ….etc.
ESSUN
Cascade客户分布
SU USS Mi icroTec
Ca ascade Microtech M
负载牵引系统示意图（2） 负载牵引系统示意图
噪声测试系统
谢谢！ 谢谢
傲文科技 波尔威技术（苏州）有限公司 Powerwave (Suzhou) TeleCommunication Products Co., Ltd. Broadcom Tech Shanghai Co Co. 美博通通信技术（上海）有限公 司 南京电子技术研究所 Ni b Sagem Ningbo S Bi d Research Bird R h 宁波萨基姆波导研发有限公司 香港城市大学 Fortress Technology Ltd. National Chiao Tung University 国立交通大学 Asia Pacific Microsystems y Inc. ······
配置的载片台可为晶圆提供 -60~200°C的高低温测试环境。 Cascade专利的微暗腔为测试绝 佳的屏蔽性 通过电加热的方法制热 通过冷却液循环的方式制冷 利用高低温环境可实现器件的可 靠性测试与参数提取或建模。
ESSUN
Cascade公司简介 深圳易商公司简介 Cascade探针台介绍 探针台介 探针台集成系统实例
能够根据用户需 求进行自定义
（I-V，C-V，HF）
ESSUN
PAV150
半自动真空探针
应用
MEMS： 加速传感器 RF MEMS开关 气体加速器 微型热辐射仪 MOEMS： micro-mirrors 光开关
特点和优势 特点 优势：
根据用户需求进行自定 达10^-7mbar 不同的晶圆衬底载体 义 以达到8英寸或者一 测量范围广（I-V，C-V， HF） 个DIE 其他测试要求也能够 SUSS探针工作台 实现（例如 运动分析）
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Cascade Summit 12K 探针台
ESSUN
C Cascade d 12K 12K—直流测试中的应用