本發(fā)明涉及半導(dǎo)體，特別是涉及一種分立器件fv-mi模式測試防燒針的裝置。

背景技術(shù)：

1、分立器件靜態(tài)測試igss/idss等測試項本質(zhì)上都是fv-mi(施加電壓量測電流)模式，idss測試原理圖如下圖1：將g/s短接，在d-s間施加特定的電壓，量測其兩端的漏電流，用以檢測d-s間是否存在異常；igss測試原理圖如下圖2：d/s短接，在g-s間施加特定的電壓，量測回路中的電流，用以檢測柵極氧化膜是否存在異常。

2、igss/idss測試fv-mi時典型的電流隨時間變化的關(guān)系如圖3，正常測試時需要施加的電壓或電流維持一段時間關(guān)系圖才趨于穩(wěn)定。

3、考慮到產(chǎn)品的差異性，量產(chǎn)測試時必須留夠足夠的施加時間來確保電壓或者電流穩(wěn)定，在此期間，被測die承受不住高壓會造成測試回路電流增大，此時若正好針尖與pad(焊墊)接觸處存在鋁屑等玷污致使此處電阻增大分壓升高，會在高電壓大電流下持續(xù)升溫融化更多鋁屑等玷污造成針尖處電阻進(jìn)一步增大分壓僅一步升高，如此正向的激勵反饋下，針尖處電阻越來愈大分壓越來越高，累積熱量越來越多(q＝u*i*t)，最終造成測試針卡的針尖融化燒毀(典型的燒針照片如圖4)。

4、為解決上述問題，需要提出一種新型的分立器件fv-mi模式測試防燒針的裝置。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種分立器件fv-mi模式測試防燒針的裝置，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中測試針卡的針尖融化燒毀的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種分立器件fv-mi模式測試防燒針的裝置，包括：

3、測試源，其包括高電位和低電位；

4、固定于卡盤上的被測die，卡盤與測試源的高電位連接；

5、探針卡，其與測試源的低電位端之間串接有標(biāo)準(zhǔn)電阻，標(biāo)準(zhǔn)電阻用以檢測測試回路中的電流；

6、外接的低開啟電壓且高耐壓大功率的標(biāo)準(zhǔn)mosfet，其中，

7、測試時若回路中的電流異常偏大，引起標(biāo)準(zhǔn)電阻分壓增大，則外接的標(biāo)準(zhǔn)mosfet被導(dǎo)通從而分流途經(jīng)探針卡的電流，通過控制流經(jīng)探針卡的電流來避免燒針。

8、優(yōu)選地，所述測試模式為idss測試，標(biāo)準(zhǔn)mosfet的源漏兩端與測試源的高、低電位端并聯(lián)，柵端短接到標(biāo)準(zhǔn)電阻的高電位處。

9、優(yōu)選地，所述標(biāo)準(zhǔn)mosfet包括：多個標(biāo)準(zhǔn)mosfet?g1至gn，標(biāo)準(zhǔn)mosfet?g1至gn的漏端與測試源的高電位之間分別連接有開關(guān)kd1至kdn，標(biāo)準(zhǔn)mosfet?g1至gn的源端與測試源的低電位之間分別連接有開關(guān)ks1至ksn，標(biāo)準(zhǔn)mosfet?g1至gn的漏端與測試源的高電位之間分別連接有開關(guān)kg1至kgn。

10、優(yōu)選地，所述標(biāo)準(zhǔn)電阻包括：多個阻值不同的電阻r1至rn，電阻r1至rn分別串接有開關(guān)k1至kn，電阻r1至rn還并聯(lián)有開關(guān)k0。

11、優(yōu)選地，所述標(biāo)準(zhǔn)電阻用于適應(yīng)不同的標(biāo)準(zhǔn)mosfet開啟電壓vt和測試規(guī)格上限i，阻值選擇需要同時滿足rx>vt/i/k和rx<vt/i，其中，k為調(diào)整系數(shù)，取值范圍為1～1000，i越小k取值越大。

12、優(yōu)選地，所述標(biāo)準(zhǔn)mosfet的耐壓在被測die的1.5倍以上。

13、優(yōu)選地，所述測試源的低電位接地。

14、優(yōu)選地，若測試施加的電壓較低無燒針風(fēng)險，則測試整個過程中僅關(guān)閉開關(guān)k0，開關(guān)kdx/ksx/kgx保持全部斷開，無需做電流的控制。

15、優(yōu)選地，若測試電壓比較高、需要進(jìn)行回路電流控制的情況下，需保證接入的標(biāo)準(zhǔn)mosfet耐壓遠(yuǎn)大于被測die的實際耐壓，之后關(guān)斷相對應(yīng)的開關(guān)kdx/ksx。

16、優(yōu)選地，測試時可進(jìn)行多次施加電壓測試。

17、優(yōu)選地，施加測試電壓v0后，等待短時間的t1后，為測試回路中的電容充電，打開開關(guān)k0，關(guān)閉對應(yīng)的開關(guān)kx以及kgx；等待足夠的t0時間后，正常量測漏電i1，計算標(biāo)準(zhǔn)電阻的分壓：vr1＝i1*rx。

18、優(yōu)選地，是否進(jìn)行第二次測試的判斷標(biāo)準(zhǔn)為：vr1/v0>b1％且vr1>＝s1、并且第一次測試電流在規(guī)格內(nèi)，其中b1以及s1根據(jù)測試精度要求在程序內(nèi)設(shè)定固定的值。

19、優(yōu)選地，是否進(jìn)行后續(xù)多次測試的判斷標(biāo)準(zhǔn)為：vrx/v0>b1％且vrx>＝s1、并且上次測試電流在規(guī)格內(nèi)，定義vrx為標(biāo)準(zhǔn)電阻rx當(dāng)前次測試分壓值減去上次測試分壓值，其中b1以及s1根據(jù)測試精度要求在程序內(nèi)設(shè)定固定的值。

20、優(yōu)選地，若所述標(biāo)準(zhǔn)電阻的分壓vr1較小或者i1超過規(guī)格上限，i1作為被測die的實際漏電值輸出。

21、優(yōu)選地，若所述標(biāo)準(zhǔn)電阻的分壓vr1值較大且i1未超過規(guī)格上限并且i*rx較大，重新施加電壓：v1＝v0+vr1，重新量測漏電i2，然后計算此時的標(biāo)準(zhǔn)電阻的分壓：vr2＝i2*rx；定義vr21＝vr2-vr1；若i2超過規(guī)格上限或者vr21值較小，i2作為被測die的實際漏電值輸出；若vr21值較大且i2未超過規(guī)格上限并且i*rx較大，重新施加電壓：v2＝v0+vr2，重新量測漏電i3，重復(fù)上述判斷邏輯確定是否進(jìn)行下一次測試。

22、優(yōu)選地，所述t1時間根據(jù)調(diào)試結(jié)果設(shè)定，其不超過2ms。

23、優(yōu)選地，所述t0時間根據(jù)產(chǎn)品特性設(shè)定，一般在2ms～2000ms。

24、優(yōu)選地，當(dāng)施加電壓v＝v0+i*rx，本次測試值直接作為被測die的實際漏電值輸出，不用后續(xù)再次測試。

25、優(yōu)選地，設(shè)定所述施加電壓v＝v0+i*rx的條件包括：產(chǎn)品施加電壓可以大于預(yù)設(shè)值，或者滿足i*rx/v0<b2％以及i*rx<s2，其中根據(jù)產(chǎn)品特性設(shè)定b2和s2的值。

26、如上所述，本發(fā)明的分立器件fv-mi模式測試防燒針的裝置，具有以下有益效果：

27、本發(fā)明外接的標(biāo)準(zhǔn)mosfet被導(dǎo)通從而分流途徑探針的電流，通過控制流經(jīng)探針卡的電流來避免燒針。

技術(shù)特征：

1.一種分立器件fv-mi模式測試防燒針的裝置，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分立器件fv-mi模式測試防燒針的裝置，其特征在于：所述測試模式為idss測試，標(biāo)準(zhǔn)mosfet的源漏兩端與測試源的高、低電位端并聯(lián)，柵端短接到標(biāo)準(zhǔn)電阻的高電位處。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分立器件fv-mi模式測試防燒針的裝置，其特征在于：所述標(biāo)準(zhǔn)mosfet包括：多個標(biāo)準(zhǔn)mosfet?g1至gn，標(biāo)準(zhǔn)mosfet?g1至gn的漏端與測試源的高電位之間分別連接有開關(guān)kd1至kdn，標(biāo)準(zhǔn)mosfet?g1至gn的源端與測試源的低電位之間分別連接有開關(guān)ks1至ksn，標(biāo)準(zhǔn)mosfet?g1至gn的漏端與測試源的高電位之間分別連接有開關(guān)kg1至kgn，。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分立器件fv-mi模式測試防燒針的裝置，其特征在于：所述標(biāo)準(zhǔn)電阻包括：多個阻值不同的電阻r1至rn，電阻r1至rn分別串接有開關(guān)k1至kn，電阻r1至rn還并聯(lián)有開關(guān)k0。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的分立器件fv-mi模式測試防燒針的裝置，其特征在于：所述標(biāo)準(zhǔn)電阻用于適應(yīng)不同的標(biāo)準(zhǔn)mosfet開啟電壓vt和測試規(guī)格上限i，阻值選擇需要同時滿足rx>vt/i/k和rx<vt/i，其中，k為調(diào)整系數(shù)，取值范圍為1～1000，i越小k取值越大。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分立器件fv-mi模式測試防燒針的裝置，其特征在于：所述標(biāo)準(zhǔn)mosfet的耐壓在被測die的1.5倍以上。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分立器件fv-mi模式測試防燒針的裝置，其特征在于：所述測試源的低電位接地。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的分立器件fv-mi模式測試防燒針的裝置，其特征在于：若測試施加的電壓較低無燒針風(fēng)險，則測試整個過程中僅關(guān)閉開關(guān)k0，開關(guān)kdx/ksx/kgx保持全部斷開，無需做電流的控制。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的分立器件fv-mi模式測試防燒針的裝置，其特征在于：若測試電壓比較高、需要進(jìn)行回路電流控制的情況下，需保證接入的標(biāo)準(zhǔn)mosfet耐壓遠(yuǎn)大于被測die的實際耐壓，之后關(guān)斷相對應(yīng)的開關(guān)kdx/ksx。

10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的分立器件fv-mi模式測試防燒針的裝置，其特征在于：測試時可進(jìn)行多次施加電壓測試。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的分立器件fv-mi模式測試防燒針的裝置，其特征在于：施加測試電壓v0后，等待短時間的t1后，為測試回路中的電容充電，打開開關(guān)k0，關(guān)閉對應(yīng)的開關(guān)kx以及kgx；等待足夠的t0時間后，正常量測漏電i1，計算標(biāo)準(zhǔn)電阻的分壓：vr1＝i1*rx。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的分立器件fv-mi模式測試防燒針的裝置，其特征在于：是否進(jìn)行第二次測試的判斷標(biāo)準(zhǔn)為：vr1/v0>b1％且vr1>＝s1、并且第一次測試電流在規(guī)格內(nèi)，其中b1以及s1根據(jù)測試精度要求在程序內(nèi)設(shè)定固定的值。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的分立器件fv-mi模式測試防燒針的裝置，其特征在于：是否進(jìn)行后續(xù)多次測試的判斷標(biāo)準(zhǔn)為：vrx/v0>b1％且vrx>＝s1、并且上次測試電流在規(guī)格內(nèi)，定義vrx為標(biāo)準(zhǔn)電阻rx當(dāng)前次測試分壓值減去上次測試分壓值，其中b1以及s1根據(jù)測試精度要求在程序內(nèi)設(shè)定固定的值。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的分立器件fv-mi模式測試防燒針的裝置，其特征在于：若所述標(biāo)準(zhǔn)電阻的分壓vr1較小或者i1超過規(guī)格上限，i1作為被測die的實際漏電值輸出。

15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的分立器件fv-mi模式測試防燒針的裝置，其特征在于：若所述標(biāo)準(zhǔn)電阻的分壓vr1值較大且i1未超過規(guī)格上限并且i*rx較大，重新施加電壓：v1＝v0+vr1，重新量測漏電i2，然后計算此時的標(biāo)準(zhǔn)電阻的分壓：vr2＝i2*rx；定義vr21＝vr2-vr1；若i2超過規(guī)格上限或者vr21值較小，i2作為被測die的實際漏電值輸出；若vr21值較大且i2未超過規(guī)格上限并且i*rx較大，重新施加電壓：v2＝v0+vr2，重新量測漏電i3，重復(fù)上述判斷邏輯確定是否進(jìn)行下一次測試。

16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的分立器件fv-mi模式測試防燒針的裝置，其特征在于：所述t1時間根據(jù)調(diào)試結(jié)果設(shè)定，其不超過2ms。

17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的分立器件fv-mi模式測試防燒針的裝置，其特征在于：所述t0時間根據(jù)產(chǎn)品特性設(shè)定，一般在2ms～2000ms。

18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的分立器件fv-mi模式測試防燒針的裝置，其特征在于：當(dāng)施加電壓v＝v0+i*rx，本次測試值直接作為被測die的實際漏電值輸出，不用后續(xù)再次測試。

19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的分立器件fv-mi模式測試防燒針的裝置，其特征在于：設(shè)定所述施加電壓v＝v0+i*rx的條件包括：產(chǎn)品施加電壓可以大于預(yù)設(shè)值，或者滿足i*rx/v0<b2％以及i*rx<s2，其中根據(jù)產(chǎn)品特性設(shè)定b2和s2的值。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種分立器件FV?MI模式測試防燒針的裝置，包括測試源，其包括高電位和低電位；固定于卡盤上的被測die，卡盤與測試源的高電位連接；探針卡，其與測試源的低電位端之間串接有標(biāo)準(zhǔn)電阻，標(biāo)準(zhǔn)電阻用以檢測測試回路中的電流；外接的低開啟電壓且高耐壓大功率的標(biāo)準(zhǔn)MOSFET，其中，測試時若回路中的電流異常偏大，引起標(biāo)準(zhǔn)電阻分壓增大，則外接的標(biāo)準(zhǔn)MOSFET被導(dǎo)通從而分流途經(jīng)探針卡的電流，通過控制流經(jīng)探針卡的電流來避免燒針。本發(fā)明外接的標(biāo)準(zhǔn)MOSFET被導(dǎo)通從而分流途徑探針的電流，通過控制流經(jīng)探針卡的電流來避免燒針。

技術(shù)研發(fā)人員：陳培申,謝晉春,李晶晶,李軍華
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海華虹宏力半導(dǎo)體制造有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17