讓ESD“玩傢”驚呼的主機，你的心願清單裡有它嗎？
失效分析 趙工 半導體工程師 2023-12-20 08:01 發表於北京ATS8000A
ESD測試必備主機
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解決兩針測試時的測試結果差異
可實現TLP測試的package器件全自動測試
2023 ESD必備主機：ATS8000A
大傢好，我是小鉑，本來寫這篇文章是想中規中矩的列舉各個參數，從數據功能的角度讓大傢去瞭解本次的主角，來自HPPI旗下的全自動(VF)TLP/HBM/HMM/CC-TLP解決方案。
但是作為一個多年的工程師，尤其是應用工程師的角度來看，小編真的想換一種方式，從小編多年使用經驗上去訴說一下我的“愛恨情仇。”
說起這個，就不得不提起那些年我和我的客戶們的故事，還記得那是一個夜黑風高的晚上，小編一手持探針，一手調顯微鏡，雙目圓睜，盯著針尖與Pad的相會，實驗室中顯示器熒屏上閃爍的燈光，繼電器規律的啪嗒聲，伴隨著曲線的起伏，一切定格的時候，我們知道，這世上又一顆器件失效瞭。
看著身旁尚未測試的器件，此時腦海中響起的不是勝利的號角聲，而是弱小無助的小編一遍又一遍的喊著「我醉欲眠卿且去」，奈何卻又被客戶的「一杯一杯復一杯」給蓋瞭去。
我們知道，大多數的2 pin測試系統已經可以實現Wafer level的全自動測試，但是對於Package level隻能手動一顆一顆測試，比如(VF)TLP，HBM，HMM，MM，或者這幾年流行起來的Wafer級別的CDM測試，即CC-TLP。
對於這類測試，有一個測試常識，想必大傢都知道，即從測試結果的精確及穩定性上來說，Kelvin測試法要優於兩根探針測試的，說到這裡就又不得不提起小編一個過去的痛瞭，我們公司曾經為某FAB安裝瞭一套TLP測試系統，因為該客戶測試量比較大，也不測VF-TLP，因此就希望提高效率，所有測試用兩針法來測，但是這就導致瞭一個問題，就是每次測試的結果可能都會有差異，比如因為落針的力度不同，角度不同都可能引起Pad接觸點幾豪歐到幾十豪歐的差距，雖然TLP系統可以比作是高壓大電流源，接觸電阻帶來的影響可能不會那麼大，但是對於客戶來講，測試結果的微小差異也會被放大。
總結一下，通過以上我的經歷不難發現有兩個痛點：
1. Package level無法實現全自動測試
2. 兩探針測試的時候，測試結果會有差異
那麼接下來就要介紹今天的主角瞭，ATS-8000A，以及它是怎樣解決以上兩個問題的。
1. ATS-8000A具備真空旋轉Chuck，以及封裝模具，可以將多個任意封裝器件放置在模具中，利用軟件圖形定義，結合硬件3軸自動化針座及旋轉Chuck，即可實現Package器件的全自動測試。
說到這裡有的同學可能會問，那我是否可以測試Die，答案當然是可以的！下面請看圖。
a. 真空旋轉臺及模具
b. 快速定位及圖形定義
2. 針對兩針測試時的測試結果差異問題，根本在於落針力度及位置問題，那麼ATS-8000A則是利用探針臂上的精密力傳感器，精度達milli-Newton，用此保證每次落針的力度一樣，既保證瞭兩針測試的精度，又保證瞭探針的壽命。
另外有的同學可能會問，是否可以使用雙針尖的探針，答案當然也是可以的，其實使用過的同學知道最好的測試探針是fixed picoprobe，這類針可根據pad間距進行定制，GND回路穩定且短，一般在測VF-TLP這種小脈寬，更快的上升沿時更具優勢，不過針尖間距比較受限，加上在紮針時相對較難，且一般隻有大量測試同類產品時才用的多，所以平時小編接觸過的這類用戶其實也不算多，在我們的ATS-8000A系統中這些問題相對可以優化，比如隻需要紮一次針，後續就可以通過ATS-8000A系統自動紮針，實現全自動化，相對的就更好用，因此想用這類探針的同學也不必擔心。
c.高精度力傳感器
好瞭，給大傢畫瞭這麼大的餅，拿瞭幾張網圖，有些同學已經開始犯困瞭，那麼接下來就為大傢展示一段視頻，讓大傢感受一下ATS8000A的魅力。
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2023 ESD必備主機：ATS8000A
大傢好，我是小鉑，本來寫這篇文章是想中規中矩的列舉各個參數，從數據功能的角度讓大傢去瞭解本次的主角，來自HPPI旗下的全自動(VF)TLP/HBM/HMM/CC-TLP解決方案。
但是作為一個多年的工程師，尤其是應用工程師的角度來看，小編真的想換一種方式，從小編多年使用經驗上去訴說一下我的“愛恨情仇。”
說起這個，就不得不提起那些年我和我的客戶們的故事，還記得那是一個夜黑風高的晚上，小編一手持探針，一手調顯微鏡，雙目圓睜，盯著針尖與Pad的相會，實驗室中顯示器熒屏上閃爍的燈光，繼電器規律的啪嗒聲，伴隨著曲線的起伏，一切定格的時候，我們知道，這世上又一顆器件失效瞭。
看著身旁尚未測試的器件，此時腦海中響起的不是勝利的號角聲，而是弱小無助的小編一遍又一遍的喊著「我醉欲眠卿且去」，奈何卻又被客戶的「一杯一杯復一杯」給蓋瞭去。
我們知道，大多數的2 pin測試系統已經可以實現Wafer level的全自動測試，但是對於Package level隻能手動一顆一顆測試，比如(VF)TLP，HBM，HMM，MM，或者這幾年流行起來的Wafer級別的CDM測試，即CC-TLP。
對於這類測試，有一個測試常識，想必大傢都知道，即從測試結果的精確及穩定性上來說，Kelvin測試法要優於兩根探針測試的，說到這裡就又不得不提起小編一個過去的痛瞭，我們公司曾經為某FAB安裝瞭一套TLP測試系統，因為該客戶測試量比較大，也不測VF-TLP，因此就希望提高效率，所有測試用兩針法來測，但是這就導致瞭一個問題，就是每次測試的結果可能都會有差異，比如因為落針的力度不同，角度不同都可能引起Pad接觸點幾豪歐到幾十豪歐的差距，雖然TLP系統可以比作是高壓大電流源，接觸電阻帶來的影響可能不會那麼大，但是對於客戶來講，測試結果的微小差異也會被放大。
總結一下，通過以上我的經歷不難發現有兩個痛點：
1. Package level無法實現全自動測試
2. 兩探針測試的時候，測試結果會有差異
那麼接下來就要介紹今天的主角瞭，ATS-8000A，以及它是怎樣解決以上兩個問題的。
1. ATS-8000A具備真空旋轉Chuck，以及封裝模具，可以將多個任意封裝器件放置在模具中，利用軟件圖形定義，結合硬件3軸自動化針座及旋轉Chuck，即可實現Package器件的全自動測試。
說到這裡有的同學可能會問，那我是否可以測試Die，答案當然是可以的！下面請看圖。
a. 真空旋轉臺及模具
b. 快速定位及圖形定義
2. 針對兩針測試時的測試結果差異問題，根本在於落針力度及位置問題，那麼ATS-8000A則是利用探針臂上的精密力傳感器，精度達milli-Newton，用此保證每次落針的力度一樣，既保證瞭兩針測試的精度，又保證瞭探針的壽命。
另外有的同學可能會問，是否可以使用雙針尖的探針，答案當然也是可以的，其實使用過的同學知道最好的測試探針是fixed picoprobe，這類針可根據pad間距進行定制，GND回路穩定且短，一般在測VF-TLP這種小脈寬，更快的上升沿時更具優勢，不過針尖間距比較受限，加上在紮針時相對較難，且一般隻有大量測試同類產品時才用的多，所以平時小編接觸過的這類用戶其實也不算多，在我們的ATS-8000A系統中這些問題相對可以優化，比如隻需要紮一次針，後續就可以通過ATS-8000A系統自動紮針，實現全自動化，相對的就更好用，因此想用這類探針的同學也不必擔心。
c.高精度力傳感器
好瞭，給大傢畫瞭這麼大的餅，拿瞭幾張網圖，有些同學已經開始犯困瞭，那麼接下來就為大傢展示一段視頻，讓大傢感受一下ATS8000A的魅力