B5-03=giá trị thông số Ki, (cài 3)

Hệ thống định vị chính xác: chứa bàn vận chuyển trục XY, ghế thăm dò trục Z, vai trò trung tâm là sắp xếp chính xác điểm kiểm tra linh kiện và kim thăm dò. Bàn vận chuyển được điều khiển bằng động cơ bước/gốm áp điện, độ chính xác định vị lặp đi lặp lại có thể đạt đến cấp độ nano (một số mô hình ≤10nm), đảm bảo tìm thấy điểm kiểm tra mục tiêu ở quy mô micron/nano; Trục Z hỗ trợ điều chỉnh vi động (khoảng cách bước tối thiểu 0,1nm), kiểm soát độ sâu tiếp xúc của đầu dò với bề mặt thiết bị, tránh làm hỏng thiết bị hoặc tiếp xúc kém.

Thành phần đầu dò: Đầu dò là phương tiện truyền tín hiệu cốt lõi, vật liệu chủ yếu là vonfram, vonfram rheni hoặc cacbua vonfram (dẫn điện/dẫn nhiệt tốt, độ cứng cao), bán kính đầu kim có thể nhỏ như 10-100nm (phù hợp với điểm kiểm tra micronager). Theo nhu cầu kiểm tra, đầu dò có thể được chia thành đầu dò điện (truyền tín hiệu hiện tại/điện áp), đầu dò quang học (truyền tín hiệu ánh sáng), đầu dò nhiệt (phát hiện đặc tính nhiệt độ), một số cảnh sẽ sử dụng mảng đa đầu dò (phát hiện đồng bộ nhiều điểm kiểm tra).

Hệ thống quan sát và căn chỉnh: Được trang bị kính hiển vi độ phóng đại cao (kính hiển vi quang học/kính hiển vi giao thoa laser, độ phóng đại 500-5000 ×) và camera, quan sát vị trí tương đối của đầu dò và điểm kiểm tra thiết bị trong thời gian thực, người vận hành phụ trợ hoặc thuật toán định vị tự động hoàn thành căn chỉnh chính xác. Một số mô hình hỗ trợ lấy nét tự động, định vị nhận dạng hình ảnh, có thể nhanh chóng phù hợp với tọa độ điểm kiểm tra đặt trước.

Giao diện tín hiệu và hệ thống che chắn: đầu dò kết nối thiết bị kiểm tra bên ngoài thông qua giao diện đặc biệt (cáp đồng trục, cáp quang, đầu nối tần số cao), đảm bảo truyền tín hiệu mất mát thấp; Đồng thời trang bị lá chắn điện từ, thiết bị nối đất, giảm nhiễu điện từ bên ngoài (đặc biệt là kịch bản thử nghiệm tần số cao), tránh biến dạng tín hiệu ảnh hưởng đến độ chính xác phát hiện.

Mô-đun điều khiển môi trường (tùy chọn): Đối với nhu cầu kiểm tra đặc biệt, một số đầu dò tích hợp kiểm soát nhiệt độ (-40 ℃~150 ℃), kiểm soát độ ẩm (10% -90% RH) hoặc môi trường chân không (≤10-5Pa), mô phỏng môi trường làm việc thực tế của thiết bị để đảm bảo tính xác thực của dữ liệu thử nghiệm.

Quy trình làm việc: logic hoàn chỉnh từ định vị đến phát hiện

Tải mẫu so với cố định: Cố định thiết bị được kiểm tra (chẳng hạn như wafer chip, cảm biến MEMS) trên băng tải, cố định bằng hấp phụ chân không hoặc kẹp cơ học, đảm bảo mẫu không bị dịch chuyển trong quá trình kiểm tra (sự dịch chuyển có thể dẫn đến đầu dò ra khỏi điểm kiểm tra).

Định vị điểm kiểm tra: bằng cách quan sát bằng kính hiển vi, điều khiển bằng tay hoặc tự động băng tải, di chuyển các điểm kiểm tra mục tiêu trên thiết bị (chẳng hạn như chân chip, nút bán dẫn PN, điện cực dây nano) ngay dưới đầu dò; Trục Z từ từ tăng lên, làm cho đầu dò tiếp cận bề mặt điểm thử nghiệm cho đến khi đầu dò tiếp xúc nhẹ với điểm thử nghiệm được quan sát dưới kính hiển vi (một số mô hình phản hồi trạng thái tiếp xúc thông qua cảm biến áp suất để tránh thiệt hại quá áp).

Truyền tín hiệu và thu thập dữ liệu: các dụng cụ kiểm tra bên ngoài (ví dụ: máy phân tích thông số bán dẫn, máy phân tích mạng tần số cao) áp dụng tín hiệu kiểm tra (điện áp, dòng điện, tín hiệu quang học, v.v.) cho thiết bị bằng đầu dò, tín hiệu phản hồi của thiết bị (ví dụ: dòng điện đầu ra, điện trở, thay đổi quang phổ) được truyền ngược đến thiết bị bằng đầu dò, thiết bị xử lý phân tích tín hiệu, dữ liệu kiểm tra đầu ra (ví dụ: điện áp phá vỡ, điện trở dẫn, cường độ phát sáng).

Chuyển đổi nhiều điểm kiểm tra với phát hiện lặp lại: Sau khi hoàn thành một điểm kiểm tra, tàu sân bay di chuyển đến điểm kiểm tra tiếp theo theo tọa độ đặt trước, lặp lại quá trình định vị-tiếp xúc-thu thập để đạt được kiểm tra hàng loạt; Một phần của bảng thăm dò tự động có thể được lập trình để thiết lập đường dẫn thử nghiệm, không cần giám sát để hoàn thành việc phát hiện đầy đủ chip/mẫu đầy đủ.

B5-03=giá trị thông số Ki, (cài 3)

Điều khiển độ chính xác định vị: Sử dụng ổ đĩa hợp chất "truyền cơ học+gốm áp điện vi động", phối hợp với giao thoa kế laser hoặc thước đo lưới để phản hồi vị trí, điều chỉnh lỗi dịch chuyển của bàn mang theo trong thời gian thực, đảm bảo độ chính xác định vị đạt đến cấp độ nano, đáp ứng nhu cầu căn chỉnh của điểm kiểm tra thiết bị vi nạp (kích thước có thể nhỏ hơn 1 μm).

Đảm bảo sự ổn định tiếp xúc: đầu kim thăm dò sử dụng công nghệ mài đặc biệt để đảm bảo độ cong đồng đều của đầu kim; Ghế đầu dò được trang bị cấu trúc đệm đàn hồi hấp thụ lực va đập nhỏ khi tiếp xúc trong khi cung cấp áp suất tiếp xúc ổn định (thường được kiểm soát ở cấp độ μN), vừa đảm bảo kết nối điện/quang đáng tin cậy vừa tránh chấn thương bề mặt thiết bị hoặc phá hủy các điểm thử nghiệm.

Ức chế nhiễu tín hiệu: toàn bộ đầu dò sử dụng thiết kế tiếng ồn thấp, đầu dò và giao diện sử dụng công nghệ phù hợp trở kháng (chẳng hạn như truyền đồng trục 50Ω), giảm phản xạ tín hiệu; Vỏ chắn điện từ sử dụng vật liệu dẫn điện (chẳng hạn như đồng, nhôm), ngăn chặn nhiễu sóng điện từ bên ngoài, đặc biệt là trong kịch bản thử nghiệm tần số cao (cấp GHz), dòng điện thấp (cấp pA), có thể tăng đáng kể tỷ lệ tín hiệu nhiễu.

Tối ưu hóa khả năng thích ứng môi trường: khi thử nghiệm nhiệt độ cao/thấp, nhiệt độ mẫu được kiểm soát chính xác bằng mô-đun sưởi/làm lạnh, đồng thời bù đắp cho độ lệch định vị do sự giãn nở và co rút của vật liệu; Trong môi trường chân không, loại trừ sự can thiệp của không khí đối với truyền tín hiệu (chẳng hạn như suy giảm tín hiệu tần số cao) và hiệu suất thiết bị (chẳng hạn như ảnh hưởng oxy hóa), thích hợp với hàng không vũ trụ, chất bán dẫn và các tình huống ứng dụng khác.

Tóm tắt: Giá trị cốt lõi của bàn thăm dò

Bản chất của bàn thăm dò là "cầu kết nối chính xác ở quy mô micro", cốt lõi của nguyên tắc làm việc của nó là thông qua sự kết hợp của máy móc chính xác, quan sát quang học và công nghệ truyền tín hiệu, để giải quyết các điểm đau của điểm kiểm tra thiết bị vi nạp "khó định vị, khó tiếp xúc và khó truyền tín hiệu", để cung cấp dữ liệu phát hiện hiệu suất khách quan và chính xác cho sản xuất chất bán dẫn, nghiên cứu và phát triển chip, nghiên cứu vật liệu nano và các lĩnh vực khác, là thiết bị hỗ trợ quan trọng từ nghiên cứu và phát triển trong phòng thí nghiệm đến sản xuất hàng loạt công nghiệp. Sự khác biệt về nguyên tắc của các loại đầu dò khác nhau (chẳng hạn như đầu dò điện, đầu dò quang học, đầu dò chân không) chủ yếu được phản ánh trong loại đầu dò, cách truyền tín hiệu và sự phù hợp của mô-đun điều khiển môi trường, nhưng logic "định vị tiếp xúc truyền" của lõi vẫn nhất quán.