探针座(Probe Holder)是探针台系统中的关键组件,用于固定、定位和操控探针,实现与芯片测试点的高精度接触与稳定电学连接。其核心价值在于:
机械稳定性:确保探针在微米级尺度下精准对准,避免接触偏移。
电气可靠性:通过低阻抗、低噪声设计,保障测试信号的完整性。
环境适应性:支持真空、变温、电磁屏蔽等特殊测试需求。
技术架构与关键模块
探针座的设计需综合考虑机械、电气、材料三大维度,以下为典型模块与参数:
模块 技术参数 功能说明
机械定位 :定位精度:±1μm~±5μ 运动范围:X/Y/Z轴5mm~50mm
功能说明:通过微分头、压电陶瓷或步进电机驱动,实现探针的三维微调,适配不同芯片尺寸与探针间距。
探针夹持 :探针类型:钨、铍铜、金刚石镀层等。夹持力:0.1N~10N可调
功能说明 :支持单探针(如GGB PI-820)或探针卡(如MPI TITAN系列)的快速更换,兼容不同测试需求。
电气接口 - 阻抗:<50mΩ(典型值) 带宽:DC~67GHz(射频探针座)
功能说明 :采用三同轴或同轴传输线,降低寄生电容与电感,匹配高速信号测试(如5G PA、SiP模块)。
环境控制 - 温度范围:-60℃~300℃,真空度:10⁻⁶ Torr
功能说明:集成加热/制冷模块与真空腔体,支持高低温、高压、腐蚀性气体环境下的可靠测试。
选型核心原则:
精度匹配:测试线宽越小(如7nm以下),需选择更高定位精度的探针座。
带宽冗余:射频测试中,探针座带宽建议为被测信号频率的3倍以上(如测试67GHz信号,需选200GHz带宽探针座)。
环境兼容:若需高温反偏测试(HTRB),需选择陶瓷材质探针座以避免金属蠕变。
五、操作与维护要点
安装与校准
探针更换:使用探针扳手以垂直方向夹持探针,避免倾斜导致接触不良。
接触力校准:通过力传感器(如Kistler 9217B)将探针接触力设定为芯片手册推荐值(如0.5N±0.1N)。
去嵌入校准:使用SOLT(短路-开路-负载-直通)或TRL(直通-反射-线)校准件,消除探针座寄生参数影响。
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