本文準(zhǔn)備談?wù)凜RES-Contact Resistance， 接觸電的相關(guān)技術(shù)。

　　接觸電阻的形式可分為三類：點接觸、線接觸和面接觸。接觸形式對收縮電阻Ｒｓ的影響主要表現(xiàn)在接觸點的數(shù)目上。一般情況下，面接觸的接觸點數(shù)ｎ最大而Ｒｓ最小；點接觸則ｎ最小，Ｒｓ最大；線接觸則介于兩者之間。

　　之前在做CP項目時，總是發(fā)現(xiàn)一些對電壓/電流值敏感的測試項yield loss比預(yù)期的高，比如VOH， VOL和Vddmin的測量等等。手動扎到這些die上，有時候直接就pass了，有時候雖然沒有一跑就pass，但是稍微增加over drive，也是能夠pass的。當(dāng)時跟產(chǎn)線PE討論，到底是什么影響了測試結(jié)果？PE給的回答是“接觸電阻”。

　　Cres發(fā)生在兩個接觸的物體之間，會導(dǎo)致電或熱的損耗增加。

　　Cres主要由2部分組成：

　　metallic contact，金屬接觸，也稱作locallized physical mechanisms

　　film resistance，薄膜電阻，也稱作non-conductive contribution

　　current flow僅能從中間金屬接觸的部分通過。

　　在量產(chǎn)測試時，probe needle每次touch down的時候，都會刮擦die pad，在摩擦力和電磁場的作用下，會有一些沾污。由于非導(dǎo)電材料（例如：碎片、殘渣和氧化等）的積累，量產(chǎn)中的Cres變化，主要是由film resistance導(dǎo)致的。

　　其他影響Cres的原因還有：

　　針尖的形狀變化導(dǎo)致的實際接觸面積的變化。（實際接觸面積與針尖形狀、壓力、和表面處理有關(guān)）

　　針尖的表面平整度變化，導(dǎo)致的接觸面積的變化。（越光滑的表面，接觸面積越大，Cres越低。越粗糙的表面，越易沾污。）

　　CP測試的溫度影響氧化過程，以及碎片的構(gòu)成。

　　如果任由Cres上升而不采取措施，會導(dǎo)致良率的明顯下降。ref［1］

　　所以在量產(chǎn)過程中，往往會進(jìn)行定期的needle clean來保證良率。

　　ref［1］

　　那么Cres到底是怎么影響測試結(jié)果的呢？之前我恰好抓了張波形圖，這里給大家參考。第一張圖是沒有清針的時候畫出來的波形圖

　　沒有清針的波形圖，可以看到電壓不穩(wěn)定

　　下面這張是清針后的波形圖：

　　清針后的波形圖，可以看到波形規(guī)整了很多

　　我想，通過上面4張圖，大家可以清晰地感受到，Cres對于CP測試看得到的巨大影響了。

　　這里再談?wù)勄遽槨Ｇ遽橂m然可以幫我們把良率救回來，但是也有一些問題。

　　早期的清針方法，往往是用磨針的方式。把針尖上的沾污磨掉。但這樣也會把針尖越磨越短，這樣實際接觸的點的面積就會越來越大。當(dāng)probe mark的面積大過一定范圍時，會導(dǎo)致封裝的可行性和可靠性變差。而在offline maintenance的時候，有時候會用溶液etch針尖，當(dāng)把針尖etch得太細(xì)的時候，會導(dǎo)致touch down時，局部壓強(qiáng)過大，可能會刺穿Al pad，損壞下方的電路。

　　ref［2］ Probe Mark的面積與封裝失效（lift ball 起球）的對應(yīng)關(guān)系

　　ref［3］ Touch down對于pad下面的電路的影響

　　目前常用的方法是，Semi-abrasive“半研磨”性的清針和拋光。把針尖在類似于膠帶的材料上扎一下，把沾污粘下來的方式。這樣可以把對針尖的磨損降低，延長probe card的使用壽命。

　　ref［3］

　　在CP測試廠，通常會根據(jù)probe card和產(chǎn)品的特性，定義一個cleaning recipe。簡單來說就是測幾百顆，清一次針這樣的。但是其實任何清針方式，都會對針尖造成損傷。

　　作為一個測試工程師，其實是有辦法協(xié)助測試廠，改進(jìn)清針流程的。把按時清針，變成按需清針。

　　因為清針的目的，就是為了降低Cres。而Cres是可以通過ATE測出來的。這樣只要Cres仍然在我們要求的范圍內(nèi)，就可以不用清針，繼續(xù)測試。我們可以用測Open/Short的方式，給pad加電流，測電壓。去掉二極管的管壓降，即可得到接觸電阻。

　　如果量產(chǎn)時能夠通過監(jiān)控接觸電阻來按需清針，則可以進(jìn)一步地延長probe card的壽命。