[发明专利]一种晶圆上MMIC裸片的快速自动测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种晶圆上MMIC裸片的快速自动测试方法。

背景技术

晶圆是制作MMIC(即微波单片集成电路)所用的晶片，是制造MMIC的基本原料。在晶圆上可以加工制作各种电路元件结构，形成未切割、未封装的微波单片集成电路的裸片，微波单片集成电路综合测试系统可用于晶圆状态下的MMIC裸片参数综合测试，测试每片晶圆上成千上万个MMIC裸片电性能指标。对于大量生产MMIC情况，其所用晶圆量较多，每片晶圆上设计的MMIC裸片位置有规律且一致，因此对自动测试系统而言，只要输入一片晶圆上每个MMIC裸片的测试点坐标，虽然测试点坐标数据量大，输入用时长，但因为可以满足同类其它所有晶圆上MMIC裸片的测试，因此分摊到每个MMIC裸片而言，其测试时间可以接受。而对于国内更多的小批量MMIC定制用户而言，由于他们委托MMIC厂家定制芯片量少，一般一片晶圆几千个MMIC器件就可以满足需求，如采用批量晶圆测试同样的测试方式，花费大量的时间精力输入的各测试点坐标却只能使用一次，就凸显出单片晶圆测试成本高和测试效率差的问题，因此目前一般对委托加工好的一片或少量晶圆上MMIC裸片的测试，通常采用手动控制探针台对晶圆上每个MMIC裸片测试的方式，测试工作较为复杂，需要花费大量时间用于探针台探针对MMIC裸片测试点的定位工作。对晶圆上MMIC裸片的测试是有一定风险的，因为此时MMIC裸片还没有进行切割和封装，没有封装就没有良好的散热能力，因此采用上述方式长时间对MMIC裸片进行测试时，裸片特别是功率类MMIC裸片工作温度可能很高，测试时间一旦延长，烧毁MMIC裸片的风险就急剧增加。因此对MMIC裸片的测试还需要尽可能的快速、使其处工作状态的时间越短越好，手动测试需要中断以便晶圆散热，这是目前采用的对小批量MMIC裸片手动测试的另一个缺点。采用微波单片集成电路综合测试系统对小批量MMIC裸片测试方面可以提供更好的测试支持，在参数测试方面可以通过自动程控各测试仪器加快测试时间，但目前在测试探针的坐标定位方面仍需时间较长。

如图1所示，微波单片集成电路综合测试系统组成包括主控计算机、各类通用仪器等设备及开关切换装置、探针台和测试探针等专用测试设备。探针台及探针实现开关切换装置与MMIC管脚连接测试；开关切换装置实现通用仪器与探针之间的测试通道切换及测试信号调理；各类通用仪器实现开关切换装置信号的加载、测试和分析；主控计算机实现系统软件平台的运行，控制系统所有仪器设备运行并进行测试数据的最终分析。晶圆上被测MMIC裸片的管脚具有统一的标准形式，分为G(地)和S(信号)两类，通过G-S-G、G-S-S-G等不同排列方式组成测试连接管脚列，相邻管脚间距有100μm、150μm、200μm、250μm等标准距离，这种间距的管脚只能通过显微镜才能进行区分。因此现阶段对小批量特别是单片晶圆上成千上万片MMIC裸片的测试，一般采用显微镜下手动方式逐片测试的方式。测试时，根据被测MMIC裸片管脚间距及排列组成方式选择相对应的测试探针进行测试，由于要在显微镜下控制探针台移动以实现探针针尖与被测管脚的连接，所以在手动控制方式下对每片MMIC裸片测试时所用的连接时间都很长，相应的每片MMIC裸片测试时间也很长，测试效率很低。同时，由于被测MMIC裸片测试时间长，即通电工作时间长，由于MMIC裸片为管芯状态，不具备良好散热能力，易造成被测MMIC裸片过热损坏。

发明内容

本发明的目的在于提出一种晶圆上单种类MMIC裸片的快速自动测试方法，该方法在采用微波单片集成电路综合测试系统加快测试过程的基础上，同时通过三点定位的方式批量计算被测MMIC裸片测试管脚坐标，加快测试系统对MMIC裸片的测试速度。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种晶圆上单种类MMIC裸片的快速自动测试方法，基于微波单片集成电路综合测试系统对MMIC裸片进行测试；利用三点式坐标定位法实现被测晶圆上MMIC裸片测试点的快速自动定位，被测晶圆上MMIC裸片测试点的具体定位过程如下：

首先将晶圆上的MMIC裸片以行、列的形式进行编号，则MMIC裸片以m行n列的方式有序排列，m、n均为自然数；被测晶圆上MMIC裸片测试点的定位步骤包括：

s1手动控制探针移动确定初始参考点编号(1,1)的MMIC裸片管脚坐标(a₁,b₁)；