隨著航空航天、汽車電子、軍用、光伏、工業(yè)自動化等許多領域技術的不斷發(fā)展，芯片在各種極端溫度環(huán)境下的應用也越來越廣泛。晶圓高低溫測試變得越發(fā)重要，探針臺作為晶圓測試的關鍵設備，其工作原理是利用探針臺的探針與被測器件上的PAD點精準對針，將測試機輸出激勵信號進行互通與信號反饋，最終完成測試數(shù)據(jù)的獲取采集。

       當前，晶圓高低溫測試較為常見的測試溫度范圍一般在-45°C至150°C區(qū)間，晶圓可靠性的測試溫度在300°C左右，而有些晶圓測試要求溫度環(huán)境甚至要達到500°C以上，隨著溫度的不斷增加，探針臺也將面臨更大的溫寬測試壓力。針對晶圓高低溫測試面臨的主要技術難點，主要有哪些應對的解決方案呢？

1、有效確保溫度均勻性控制

       確保溫度的均勻穩(wěn)定性，并為晶圓測試提供精確的溫度環(huán)境，是反應探針臺機械穩(wěn)定性的重要因素，更是影響測試數(shù)據(jù)真實結果的關鍵。需要經(jīng)過不斷的反復研究與試驗，通過試用各種導熱系數(shù)的材料，選用特定的材料，控制材料成分的均一性來達到溫度控制的均勻性。

2、提高升降溫速率

       通過分區(qū)控溫，搭界重整，有效提升升降溫速率。探針臺真空腔體采用外腔和屏蔽腔雙腔體結構，為樣品測試提供極限壓力為10-5Pa的真空環(huán)境(當使用分子泵時)。低溫測試時，避免空氣中的水蒸氣在樣品上凝結成露水，從而避免漏電過大或探針無法接觸電極而使測試失敗。同時，在真空環(huán)境中，傳熱的方式作用下，能更有效的提高制冷效率。高溫測試時，在真空環(huán)境下，也能有效減少樣品氧化，從而避免樣品電性誤差、物理和機械上的形變。

3、減少高溫對其它部件的影響

       晶圓加熱至300℃,400℃甚至更高溫度時，氧化現(xiàn)象會越來越明顯，并且溫度越高氧化越嚴重，過度氧化會導致物理和機械形變和產(chǎn)生晶圓電性誤差。這容易出現(xiàn)因接觸不良導致的良率不佳或探針痕跡過深導致的產(chǎn)品測試穩(wěn)定性差，從而致使測試結果失敗。通過先從傳熱理論計算分析冷熱傳導過程，建立加熱控制模型，再經(jīng)過無數(shù)次的試驗不斷的修正控制模型，最終能夠減少高溫對其它部件的影響。

       中冷低溫研發(fā)的接觸式高低溫沖擊機，采用的設計和技術，具有廣泛的溫度范圍：-65℃至+175℃，通過與熱頭尖端直接接觸，精確地持續(xù)刺激DUT達到所需的溫度。接觸式高低溫沖擊機熱頭設計具有高效率和靈活性，允許定制熱頭尖端，以適應不同的IC尺寸和接口變化。通過高清觸摸屏或遠程通信接口可以設置溫度，查看歷史數(shù)據(jù)記錄等，同時可以在觸摸屏上查看溫度曲線。系統(tǒng)可以在IC上提供快速和精確的溫度轉(zhuǎn)換，即使是在設備功率變化的情況下，也可以使用經(jīng)過驗證的終端DUT技術，采用外部的RTD或熱電偶來進行溫度控制。

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