探针卡基板、探针卡及晶圆测试系统技术方案

本申请公开了一种探针卡基板、探针卡及晶圆测试系统，属于晶圆测试技术领域。当前技术不能补偿探针卡基板的电源PAD连接到被测晶圆的电源PAD过程中产生的电压损耗，导致被测晶圆电源PAD的供电电压不够准确。本申请将测试机电源DPS分为force端子和sense端子来提供电压。同时，将探针卡基板的电源PAD和各自对应的供电探针分成不相连的两组，分别连接到force端子和sense端子。测试时，探针接触晶圆电源PAD，force端子和sense端子将在被测晶圆端短接。此时，短接点位置最靠近force端子和被测器件的连接点，force提供给被测器件的电压可以更加准确。更加准确。更加准确。

【技术实现步骤摘要】
探针卡基板、探针卡及晶圆测试系统


[0001]本申请涉及晶圆测试
，更具体地说，涉及一种探针卡基板、探针卡及晶圆测试系统。

技术介绍

[0002]晶圆测试是集成电路设计制造的重要一环，用来保证集成电路设计制造的产品符合其规格书要求。晶圆是由一颗颗晶粒die组成，一颗die上有多种焊盘PAD，包括电源PAD、地GND PAD、以及输入输出I/O PAD。测试机通过探针接触die上的PAD，运行测试软件对该die进行测试。在晶圆测试阶段，可以提前发现产品的设计缺陷、制造缺陷等，有助于改善产品设计和制造以及节省缺陷产品的封装成本。
[0003]在晶圆测试中，对测试机提供给被测晶圆的电源PAD的供电电压的准确度要求越来越高，测试机提供的供电电压传输到被测晶圆电源PAD的过程中，导线自身的电阻产生的压降已足够大，不能忽略，该压降会影响测试项的结果，尤其是低电压大电流测试项，所以大部分测试机电源DPS都使用开尔文连接，即将DPS分为force端子和sense端子来提供电压，其中force端子用来提供激励，而sense端子将该激励传输到被测器件的过程产生的线损压降反馈给force端子，force端子根据反馈结果调整提供的激励来补偿该线损压降。Force端子和sense端子必须短接，且其短接的位置要靠近force端子和被测器件的连接点，越靠近越好，越靠近连接点，sense端子反馈给force端子的待补偿值越准确，force提供给被测器件的电压就越准确。因此force端子和sense端子的短接点位置很关键。
[0004]现有的技术方案都是在探针卡基板上进行force和sense短接，因此该sense不能反馈从探针卡基板的电源PAD到被测晶圆的电源PAD过程中产生的电压损耗，force端子也就无法补偿该段产生的电压损耗，这对于普通的测试项影响不大，但是对于相差几十毫伏就会影响测试结果的低电压大电流测试项来说，影响很大。

技术实现思路

[0005]1.要解决的技术问题
[0006]针对现有技术中存在的从探针卡基板的电源PAD到被测晶圆的电源PAD过程中产生的电压损耗不能补偿的问题，本申请提供了一种探针卡基板、探针卡及晶圆测试系统，可以实现对探针卡基板的电源PAD到被测晶圆的电源PAD过程中产生的电压损耗的补偿，能够提高测试机供电电源DPS传输到被测晶圆上该电源PAD时的电压准确度。
[0007]2.技术方案
[0008]为了解决以上技术问题，本申请所提供的技术方案是：
[0009]第一方面，提供了一种探针卡基板。
[0010]所述基板包括第一表面和第二表面。其中，第一表面面对测试机，第二表面面对晶圆的待测表面。
[0011]基板上源于同一电源的电源PAD分成相互独立不相连的两组，其中第一组包括至
少一个电源PAD，内部短接在一起；第二组为其余电源PAD，内部也短接在一起。进一步的，第一组电源PAD连接到测试机供电电源DPS的sense端子，第二组电源PAD连接到测试机供电电源DPS的force端子。
[0012]基板的GND PAD连接到测试机的GND资源。
[0013]其中，基板到force端子和sense端子的连接线的线宽根据实际供电电流计算得出。
[0014]优选的，探针卡基板为PCB板。
[0015]优选的，第一组电源PAD内部短接的方式为，用第一短接结构覆盖第一组内的所有PAD；第二组电源PAD内部短接的方式为，用第二短接结构覆盖第二组内的所有电源PAD；所述第一短接结构和第二短接结构相互独立。
[0016]优选的，第一短接结构为第一铜条，第二短接结构为第二铜条。
[0017]第二方面，提供了一种探针卡，包括第一方面的探针卡基板、探针和绝缘固定材料。探针一端通过绝缘固定材料固定在基板的第二表面，为固定端，该固定端用于连接基板上的PAD；探针另一端为自由端，用于测试时接触被测晶圆上的待测表面。
[0018]探针卡的所有探针中，至少一根探针用于将晶圆上的GND PAD连接到基板上的GND PAD。
[0019]连接探针卡基板电源PAD的探针为供电探针，供电探针分为两组：第一组至少包括一根探针，第一组探针的固定端连接基板上的第一组电源PAD，连接到sense端子，用于将sense端子连接到晶圆的电源PAD；第二组为剩余探针，第二组探针的固定端与与基板上的第二组电源PAD相连接，连接到force端子，用于将force端子连接到晶圆的电源PAD。
[0020]本专利技术的第三方面，提供了一种晶圆测试系统。该测试系统包括测试机和探针卡，用于测试晶圆。
[0021]测试时，所述探针卡上的所有探针的自由端都接触到待测晶圆的待测表面，其中，供电探针连接到晶圆的电源PAD。而晶圆一颗die上同一电源的PAD在晶圆内部结构是相连接的，此时，测试机的force和sense经由探针卡上基板的电源PAD、探针和晶圆电源PAD，实现在晶圆端的短接。该设计避免了force和sense在基板上的电源PAD就短接在一起，sense因此可以将基板上的电源PAD到晶圆端电源PAD产生的电压损耗反馈给force，force根据反馈结果进行该段电压损耗的补偿，使得测试机供电电源DPS传输到晶圆端电源PAD时的电压与测试程序预期设定的电压值基本一致。
[0022]以上三个方面的技术方案是基于晶圆上的单颗die测试设计的，多颗die并行测试只是对于单die方案的重复。
[0023]3.有益效果
[0024]相比于现有技术，本申请的优点在于：
[0025]因为force端子和sense端子在晶圆端才短接在一起，使得sense端子反馈给force端子的待补偿电压更准确，使得测试机供电电源DPS传输到晶圆端电源PAD时的电压与测试程序预期设定的电压值基本一致，提高了测试项结果的准确性，尤其是相差几十毫伏就会大大影响测试结果准确性的低电压大电流测试项。本申请仅通过改变探针卡的设计来实现，易于实施容易，不增加成本。
附图说明
[0026]图1为现有force和sense连接方式的示意图；
[0027]图2为现有force和sense连接方式中探针卡基板连接方式的示意图；
[0028]图3为本申请force和sense连接方式的示意图；
[0029]图4为本申请force和sense连接方式中探针卡基板连接方式的示意图。
[0030]图中标号说明：
[0031]1、测试机；2、force端子；3、sense端子；4、探针卡基板；5、探针卡基板上同一电源的电源PAD；51、探针卡基板上的第一组电源PAD；52、探针卡基板上的第二组电源PAD；6、铜条；61、第一铜条；62、第二铜条；7、探针；71、第一组探针；72、第二组探针；8、被测晶圆上的电源PAD；9、被测晶圆；10、被测晶圆上的GND PAD；11、探针卡基板上的GND PAD；12、GND资源；13、被测晶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种探针卡基板，包括第一表面及第二表面；其中，第一表面面对测试机，第二表面面对晶圆的待测表面；其特征在于，基板上源自同一电源的电源PAD分成两组，第一组电源PAD至少包括一个电源PAD，第二组电源PAD为其余电源PAD；其中，第一组电源PAD内部短接，用于连接到测试机供电电源DPS的sense端子；第二组电源PAD内部短接，用于连接到测试机供电电源DPS的force端子；基板的GND PAD连接到测试机的GND资源。2.根据权利要求1所述的一种探针卡基板，其特征在于，第一组电源PAD内部短接的方式为，用第一短接结构覆盖第一组内的所有电源PAD；第二组电源PAD内部短接的方式为，用第二短接结构覆盖第二组内的所有电源PAD;所述第一短接结构和第二短接结构相互独立。3.根据权利要求1所述的一种探针卡基板，其特征在于，第一短接结构为第一铜条；第二短接结构为第二铜条。4.根据权利要求1所述的一种探针卡基板，其特征在于，所述基板为PCB板。5.一种探针卡，其特征在于，包括权利要求1
‑
4任一项所述的一种探针卡基板。6.根据权利要求5所述的一种探针卡，其特征在于，还...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡瑞青，柳炯，朱俊汇，高晋岩，
申请(专利权)人：赛迪工业和信息化研究院集团苏州有限公司，
类型：新型
国别省市：