晶圆测试和先进封装测试时的温度控制
2022-12-06 11:00:47

目前,晶圆测试是晶圆制造过程中必不可少的一部分。在早期的半导体制造中,每个芯片是在成型、切块、包装后进行测试的。由于这种做法成本高且效率低,在1970年首次引进了一种更有效的晶圆级测试过程,但这种方法直到80年代末才被广泛应用。这些晶圆需要进行一个简单的测试,用一些电子参数来确定功能正常的芯片的比例,也称为良率,然后将其切成小块并单独包装。然而,由于半导体的应用及相关要求的快速发展,其他参数也变得越来越重要,即温度和温度调节。

 

温度一直是晶圆测试的关键参数,目前主要有三种应用:

1.根据Arrhenius的方程原理,半导体行业认识到温度可以用来估计设备的寿命,因此,用温度测试来确定高温工作寿命(HTOL:High-temperature Operating Life)。

2.有特定用途的设备,如应用于空间、户外和汽车,需要承受更恶劣的环境和广泛的温度范围。例如,所有的汽车芯片通常需要在-40℃到+150℃的范围内进行测试。

3.高压芯片(例如高性能微处理器)的电子测试和大规模并行测试(DRAM和NAND芯片)是业界公认的挑战,需要迅速有效的冷却以避免烧坏芯片。

 

随着更加先进的技术的出现,晶圆的尺寸每隔1.5~ 2年就会缩小,上述应用只是晶圆测试温度管理需求的冰山一角。

在晶圆测试中能否满足这些温度挑战通常取决于晶圆卡盘,它用于测试各种温度,因此通常被称为温度卡盘。随着温度测试的发展,温度卡盘和探针台制造商面临着越来越大的压力,需要满足行业所需的规格,同时降低测试时间,提高可靠性和效率。

Temptronic ThermoChuck 晶圆测试系统利用高低温技术精确控制晶圆卡盘的温度,广泛应用于半导体制程晶圆级测试;常搭配晶圆探针台使用,提供 -65 至 +300°C 高低温测试环境,适用于晶圆 150 mm(6寸)、200 mm(8寸)、300 mm(12寸) ,可用于激光微调 Laser Trim 和晶圆老化 Burn-in 测试,如:低泄漏探测(fA)和高电压探测(10 kv),适用于晶圆、芯片在电时高低温环境下的特性描述、失效分析等。

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