一种悬臂式探针寿命测算方法

技术领域

本发明涉及半导体测试设备领域，尤其涉及一种悬臂式探针寿命测算方法。

背景技术

硅晶片在生产完成后被安装在印刷电路板(PCB)上，当印刷电路板生产完毕后，这时如果在对PCB进行的检测中发现问题，需要极其复杂的诊断过程和人工分析才能找到问题的原因。如果是集成电路的问题，这就需要将存在问题的集成电路拆卸下来，将替换的集成电路安装上去，由于当下大规模集成电路的封装一般都是球栅阵列封装，使得手工拆卸几乎不可能，因此在拆卸过程中需要使用专业的工具。由此可见，如果在印刷电路板的生产完毕后才测试出问题，对于生产的影响是大大高于单片阶段的发现问题的，对于复杂的设备，如果在整机阶段才发现集成电路的问题，其对于生产的影响是更为巨大的。所以，对于集成电路生产时的测试是很有意义的。

而对于集成电路生产时的测试通常采用探针卡对晶圆上的芯片进行测试(即晶圆测试)，探针卡是自动测试仪与待测器件之间的桥梁，通过探针卡实现测试设备和被测芯片的连接。因此在测试过程中探针卡的状态是十分重要的，使用一个寿命有异常的探针卡来进行测试无疑会使得测试结果不准确，从而失去了测试的意义。

目前，在晶圆测试中，探针卡常采用悬臂式探针系统，即悬臂式探针卡，悬臂式探针卡在制作过程中，会对探针针头进行弯针，探针针头与探针悬臂会弯针一定角度。由于悬臂式探针系统的探针弯针特点，一般的针长控制在10-13mil的初始针长在晶圆测试过程中，悬臂式探针系统的探针针头在测试过程中会逐渐磨损变短，针痕越来越靠近管脚边，当针头磨损到一定程度时需要进行维护处理。原因是由于悬臂式探针系统的探针针头与针杆的夹角通常大于90度，所以随着探针针头变短，探针针杆会贴近芯片的表面。在悬臂式探针系统的测试过程中，需要额外采取监控措施，提前知道针头的损耗长度达到7mil预警，达到5mil就需要停止测试。

现在的处理方法是每次都人为定期的对针头进行量测，每次耗时在12小时/次，当发现针头长度小于7mil时即预警，提前做换针的准备，当量测值小于5mil时，停止测试。当探针卡使用较长时间后，工程师会根据维护经验总结出大概的探针卡报废时间，对探针卡维护进行预警。但是对于新探针卡，由于没有相关经验，就无法提前预估探针卡的寿命，对何时需要换针无法提供预警，而只能在探针卡使用较长时间后才能总结出探针卡更换时间，对探针卡寿命进行预警，缺点非常明显，而且也无法判断针卡寿命的是否合理，是否还有改进的可能性。

因此，基于上述技术，本领域技术人员致力于提供一种悬臂式探针寿命测算方法，以解决前述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种悬臂式探针寿命测算方法，测算探针的使用寿命，提前警示，以解决背景技术中的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种获取悬臂式探针寿命测算方法，至少包括：

Step1：获取在晶圆测试过程中悬臂式探针系统的探针的初始针长，记为L

Step2：获取在晶圆测试过程中悬臂式探针系统的探针在单位批次的芯片上的着落频次，记为X,并记录最后一次着落时悬臂式探针的针长，记为L

Step3：根据Step1-Step2得到的L

Step4：计算晶圆测试过程中悬臂式探针系统探针的着落预警值，即探针需要预警的最大使用次数X

进一步的，在步骤Step1-Step2中，所述L

进一步的，在步骤Step1-Step2中所述L

进一步的，在步骤Step2中，探针的着落频次获取采用传感器或使用测试仪器上的数据读取装置获取。

进一步的，在步骤Step1中，针长报废预警值G≤7mil。

进一步的，在步骤Step1中，针长报废值B≤5mil。

通过实施上述本发明提供的悬臂式探针寿命测算方法，具有如下技术效果：本技术方案提供的测算方法以实际测试数据作为支撑，科学合理的对悬臂式探针系统中探针的使用寿命进行测算，提前预警探针的使用寿命，解决了现有的处理方法只能依赖于测试机量测检查和人工发现问题的方式，避免现有处理方法的随意性和偶然性的缺陷，保障晶圆测试的有效进行。

附图说明

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

图1为本发明探针结构示意图。

图中：

10、针杆；11、针头。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面采用具体实施方式详细描述本发明的技术方案。

如图1所示是一根悬臂式探针系统的探针结构，该探针结构与传统探针结构相同，包括针头11和针杆10，针头11与针杆10连接处的夹角大于90°，针头11的前端着落于芯片上，针杆10基本呈水平方向。基于上述探针结构，本实施例以针长10mil的探针为例，提供一种获取悬臂式探针寿命测算方法，至少包括如下计算方法：

(1)通过测量显微镜或者投影显微镜获取在晶圆测试过程中悬臂式探针系统的探针的初始针长L

(2)传感器或使用测试仪器上的数据读取装置获取在晶圆测试过程中悬臂式探针系统的探针在单位批次的芯片(一单位批次的芯片数为25片)上的着落频次X,并记录最后一次着落时悬臂式探针的针长L

(3)根据步骤(1)和步骤(2)得到的L

(4)计算晶圆测试过程中悬臂式探针系统探针的着落预警值，即探针需要预警的最大使用次数X

需要补充说明的是，除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本领域技术人员在考虑说明书及实践这里的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何用途或者适应性变化，这些用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由权利要求书指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的结构，并且可以在不脱离其范围的前提下进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求书来限制。