高速回路基板 - Probe Card Board

プローブカード(Probe Card)は、プローブピン、アセンブリ、ワイヤ、PCBからなるテストインタフェースです。具体的な状況に応じて、主にベアチップ、すなわちウエハレベルのテストに使用される電子部品、補強材なども必要になる可能性があります。

チップ探査は半導体生産過程において不可欠な重要な一環です。Probe Cardは数万個のミクロン級プローブをPCB基板に集積し、ATEとProberを用いてチップ上の各結晶粒に針刺試験を行い、その品質を決定します。

近年、半導体プロセス技術は長足の進歩を遂げ、ムーアの法則予測規則を何年もリードしています。製品は軽量化とコンパクトな設計を強調し、ICの体積はますます小さくなり、機能はますます強くなり、ピンの数はますます多くなっています。チップパッケージの占有面積を減らし、IC性能を高めるために、フリップチップパッケージは現在、グラフィックチップ、チップセット、メモリ、CPUに広く応用されています。上記の先進的な包装方法は単価が高いです。チップテストがパッケージ化の前に行うことができ、ウェハに欠陥のある製品が発見された場合、その後のパッケージ化プロセスまでマークされて廃棄され、不要なパッケージ化コストを節約することができます。

プローブカード(Probe Card Board)の主な目的は、プローブカード上のプローブをチップ上のパッドまたはバンプに直接接触させ、チップ信号を抽出し、それから周辺試験機器とソフトウェア制御と協力して、自動測定を実現することです。プローブカードは、ICカプセル化の前にプローブを使用して裸結晶システムの機能テストを行い、欠陥のある製品を選別し、その後のカプセル化工事を行うために使用されます。そのため、プローブカードはIC製造において製造コストに重大な影響を与える重要なプロセスの1つです。

図　Probe Card Board

プローブカードタイプ

1.U-Probeとは、ストレージデバイスを測定するのに適したプローブカードのことです。U−probeのプローブ面積はウェハサイズに等しいので、プローブはウェハ上の任意の位置に置くことができます。DRAM用のU-Probeは三日月型DUTレイアウトを有しており、スペースを最も有効に利用し、テスターのリソースを十分に利用することができる。

DUTレイアウトはウェハをテストするために必要な接触数を減らし、ウェハ全体に均一性を実現し、最適な接触を実現し、テストの良率を大幅に向上させた。それだけでなく、MEMSプローブマイクロカンチレバーと薄膜多層技術を用いたウェハレベル検出を可能にする。

2.垂直プローブとは、SoCおよびマイクロコンピュータ製品を含む従来の論理製品のマルチチップテストに適したプローブカード(Probe Card Board)を指す。

プローブは基板に垂直であるため、「垂直」プローブカードと呼ばれています。その短い針状構造と設備との垂直接触のため、垂直型は小パッドと高周波設備の測定に最適である。

3.MEMS−SPは論理デバイス用のプローブカードであり、マイクロプロセッサとSoCデバイスのフリップチップとファインピッチバンプウエハ試験に適している。

垂直ばねプローブとMEMS技術の製造のおかげで、MEMS-SPはほとんど変化なく高精度で信頼性のあるテストを行うことができます。MEMS-SPの構造により、シングルピンの交換が可能になり、メンテナンス時間が短縮されます。

4.P−Probeとは垂直ばね針プローブカードを指す。NANDフラッシュメモリ用SPプローブは、12インチウェハのワンタッチテストに適しています。その高針圧仕様は、酸化膜下のガスケットに接触することにより安定した接触を実現するのに役立ち、メンテナンスを容易にするために単一の針を交換することも可能になる。

5.ウェハレベルチップレベルパッケージ（WLCSP）のプローブカードは、試験領域内の試験アレイ装置に適している。プローブの先端にはクラウンとフラットの2種類の仕様があり、テスト環境に合わせて1つを選択できます。

チップ製造プロセスがより小さくなるにつれて、ウェハ代工場プロセスがより先進的になり、テスト技術も絶えず改善されています。プローブカード(Probe Card Board)は試験段階の消耗品として、精度、生産量、寿命、一致性に対する要求が高まっています。