DE10130976A1

DE10130976A1 - Needle card for contacting integrated circuits on wafer during testing, has region of needle settings on needle card equal to total area size of integrated circuits to be contacted

Info

Publication number: DE10130976A1
Application number: DE2001130976
Authority: DE
Inventors: Hermann Haas
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Qimonda AG
Priority date: 2001-06-27
Filing date: 2001-06-27
Publication date: 2003-01-23
Anticipated expiration: 2021-06-28
Also published as: DE10130976C2

Abstract

A needle card for contacting integrated circuits has several needle settings which are each designed for contacting one integrated circuit on the substrate wafer. The region of the needle settings on the needle card mainly has the size of the whole region of the integrated circuits to be contacted on the wafer, and the needle settings are arranged distributed mainly over the whole needle card to contact all integrated circuits in succession by multiple lateral positioning processes of the needle card on the wafer, and in which with each positioning process of the needle card, each needle setting contacts on of the integrated circuits. An Independent claim is given for a method for arranging the needle settings on the needle card.

Description

Die Erfindung betrifft eine Nadelkarte zum Kontaktieren von integrierten Schaltungen auf einem Wafer, insbesondere beim Testen der integrierten Schaltungen. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Anordnen von Nadelsätzen auf einer Nadelkarte, um integrierte Schaltungen auf einer Substratscheibe zu kontaktieren. The invention relates to a needle card for contacting integrated circuits on a wafer, especially when Testing the integrated circuits. The invention relates furthermore a method for arranging sets of needles a needle card to integrated circuits on a Contact substrate disc.

Die integrierten Schaltungen auf einem Wafer müssen zum Testen mit so genannten Nadelkarten kontaktiert werden. Die Nadelkarte weist Nadelsätze mit Kontaktelementen auf, wobei die Kontaktelemente beispielsweise Nadeln aufweisen können. Die Kontaktelemente können auch als Bumps (Halbkugeln), Membranen aus leitfähigem Polymer o. ä. ausgebildet sein. Ebenso ist es möglich, dass die Kontaktelemente so ausgebildet sind, um mit auf der Substratscheibe ausgebildeten Nadeln bzw. Bumps, sog. Postcards, zusammenzuwirken, so dass die Nadelkarte anstelle von Nadeln auch Kontaktflächen aufweisen kann. The integrated circuits on a wafer have to Testing can be contacted with so-called needle cards. The Pin card has needle sets with contact elements, where the contact elements can have needles, for example. The contact elements can also be used as bumps (hemispheres), Membranes made of conductive polymer or the like. As well it is possible that the contact elements are designed in order to use needles or Bumps, so-called postcards, to work together so that the Needle card can also have contact surfaces instead of needles.

Zum Kontaktieren ist für jede integrierte Schaltung ein Nadelsatz auf der Nadelkarte vorgesehen, der mit entsprechenden Testerkanälen mit einer Testervorrichtung verbunden ist. Die Testerkanäle sind den Nadelsätzen fest zugeordnet und können gewöhnlich nicht verändert werden. In aller Regel ist die Zahl der integrierten Schaltungen auf der Substratscheibe wesentlich größer als die Nadelsätze, da die Anzahl der Nadelsätze durch die Parallelität der Testervorrichtung beschränkt ist. Die Parallelität der Testervorrichtung bezeichnet die Anzahl der integrierten Schaltungen, die gleichzeitig getestet werden können. Herkömmliche Testervorrichtungen weisen eine Parallelität von 64 Kanälen auf, es ist jedoch absehbar, dass künftige Testervorrichtungen eine Parallelität von 256 Kanälen aufweisen werden. There is a contact for each integrated circuit Needle set provided on the needle card, the one with corresponding tester channels is connected to a tester device. The tester channels are permanently assigned to the needle sets and usually cannot be changed. Usually is the number of integrated circuits on the substrate wafer much larger than the needle sets because the number of Needle sets due to the parallelism of the tester device is limited. The parallelism of the tester device denotes the number of integrated circuits that operate simultaneously can be tested. Conventional tester devices have 64 channels parallelism, but it is foreseeable that future tester devices a parallelism of 256 channels.

Um bei einem Testvorgang alle integrierten Schaltungen zu kontaktieren, wird die Nadelkarte über die Substratscheibe bewegt (stepping) und so oft abgesetzt (touchdown), bis alle integrierten Schaltungen mindestens einmal kontaktiert und getestet wurden. In order to test all integrated circuits during a test process contact, the needle card is placed over the substrate disc moved (stepping) and so often (touchdown) until all integrated circuits contacted at least once and have been tested.

Geometriebedingt kommt es beim Steppen vor, dass integrierte Schaltungen in mehreren Touchdowns kontaktiert werden (overlap) oder Nadelsätze der Nadelkarte über den Rand der Substratscheibe hinausragen (outside). In beiden Fällen werden die Testerresourcen, die an diese Nadelsätze gebunden sind, nicht benutzt und die Effizienz des Testvorgangs sinkt. In aller Regel bedeutet geringere Effizienz, dass zusätzliche Touchdowns benötigt werden, die die gesamte Testzeit und damit die Testkosten erhöhen. Due to the geometry, stepping occurs when integrated Circuits can be contacted in multiple touchdowns (overlap) or needle sets of the needle card over the edge of the Protrude substrate disc (outside). In both cases become the tester resources tied to these needle sets are not used and the efficiency of the test process drops. As a rule, lower efficiency means that additional Touchdowns are required covering the entire test period and thus increasing the test cost.

Heutige Nadelkarten benutzen eine kompakte Anordnung von Nadelsätzen. In der Regel ist die Anordnung rechteckig, diagonal oder in Streifen, bei denen Nadelsätze in Reihen angeordnet sind und zwischen den Reihen sich Leerreihen befinden. Abweichungen von diesen Formen werden nur verwendet, wenn sich Verdrahtungsprobleme, z. B. bei einer sehr kompakten Anordnung der integrierten Schaltungen auf der Substratscheibe, ergeben. Today's needle cards use a compact arrangement of Needle sets. As a rule, the arrangement is rectangular, diagonally or in strips where sets of needles are in rows are arranged and there are empty rows between the rows. Deviations from these forms are only used if wiring problems, e.g. B. in a very compact Arrangement of the integrated circuits on the Substrate disc.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Nadelkarte vorzusehen, mit der die Effizienz des Kontaktierens erhöht werden kann. Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Anordnung von Nadelsätzen auf einer Nadelkarte zur Verfügung zu stellen, die ein effizienteres Testen ermöglicht. It is an object of the present invention to provide an improved Pin card to provide the efficiency of the Contacting can be increased. It is still the job of Invention, a method for arranging sets of needles to provide a needle card, the one enables more efficient testing.

Diese Aufgabe wird durch die Nadelkarte nach Anspruch 1 und durch das Verfahren zum Anordnen von Nadelsätzen auf einer Nadelkarte nach Anspruch 11 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. This object is achieved by the needle card according to claim 1 and by the method of arranging sets of needles on a Needle card solved according to claim 11. More beneficial Embodiments of the invention are in the dependent claims specified.

Erfindungsgemäß ist eine Nadelkarte zum Kontaktieren von integrierten Schaltungen auf einer Substratscheibe mit mehreren Nadelsätzen vorgesehen. Die Nadelsätze sind jeweils so gestaltet, um jeweils eine integrierte Schaltung auf der Substratscheibe zu kontaktieren. Die Nadelkarte weist im wesentlichen etwa die Größe des gesamten Bereichs der integrierten Schaltung auf der Substratscheibe auf. Dabei sind die Nadelsätze im wesentlichen über die gesamte Nadelkarte verteilt angeordnet, um nacheinander alle integrierten Schaltungen (1) durch mehrfach lateral versetzte Aufsetzvorgänge der Nadelkarte (3) auf die Substratscheibe (2) zu kontaktieren. Dabei kontaktiert jeder Nadelsatz (4) bei jedem Aufsetzvorgang der Nadelkarte (3) im wesentlichen eine der integrierten Schaltungen (1). According to the invention, a needle card for contacting integrated circuits on a substrate disk with a plurality of needle sets is provided. The needle sets are each designed to contact an integrated circuit on the substrate wafer. The needle card essentially has the size of the entire area of the integrated circuit on the substrate wafer. The needle sets are arranged essentially distributed over the entire needle card in order to contact all integrated circuits ( 1 ) one after the other by placing the needle card ( 3 ) on the substrate disc ( 2 ) several times laterally offset. Each needle set ( 4 ) essentially contacts one of the integrated circuits ( 1 ) each time the needle card ( 3 ) is placed.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Anordnen von Nadelsätzen auf einer Nadelkarte für das Kontaktieren von integrierten Schaltungen auf einer Substratscheibe vorgesehen. Die Nadelkarte weist dabei im wesentlichen die Größe des Bereichs der integrierten Schaltungen auf der Substratscheibe auf. Die Nadelsätze werden so auf der Nadelkarte angeordnet, dass durch mehrfache zueinander lateral versetzte Aufsetzvorgänge der Nadelkarte auf der Substratscheibe nacheinander alle integrierten Schaltungen kontaktiert werden und bei jedem Aufsetzvorgang der Nadelkarte im wesentlichen jeder der Nadelsätze eine der zu kontaktierenden integrierten Schaltungen kontaktiert. According to another aspect of the present invention a method for arranging sets of needles on a Needle card for contacting integrated circuits provided a substrate disc. The needle card points essentially the size of the area of the integrated Circuits on the substrate wafer. The needle sets are arranged on the needle card in such a way that multiple Lateral placement processes of the needle card all integrated one after the other on the substrate wafer Circuits are contacted and with each installation of the Pin card essentially each one of the needle sets Contacting integrated circuits contacted.

Die vorliegende Erfindung hat den Vorteil, dass integrierte Schaltungen auf einer Substratscheibe bei einer geringeren Anzahl von Aufsetzvorgängen einer Nadelkarte vollständig kontaktiert werden können. Die verteilte Anordnung der Nadelsätze auf der Nadelkarte im wesentlichen über die gesamte Fläche der Nadelkarte bewirkt, dass bei jedem Aufsetzvorgang im wesentlichen alle Nadelsätze auf integrierten Schaltungen aufgesetzt werden, ohne dass ein nennenswerter Anteil der Nadelsätze der Nadelkarte auf Bereichen der Substratscheibe ohne integrierte Schaltung bzw. in Bereichen außerhalb der Substratscheibe zu liegen kommt. Auf diese Weise werden bei jedem Aufsetzvorgang auf effiziente Weise im wesentlichen alle Nadelsätze mit integrierten Schaltungen verbunden und können parallel durch eine Testervorrichtung getestet werden. The present invention has the advantage that integrated Circuits on a substrate wafer with a smaller one The number of times a needle card is fully seated can be contacted. The distributed arrangement of the Needle sets on the needle card essentially over the whole Area of the needle card causes that with every touchdown essentially all sets of needles on integrated circuits be put on without a significant part of the Needle sets of the needle card on areas of the substrate disk without integrated circuit or in areas outside the Comes to rest. That way, at each placement process in an efficient manner all needle sets connected to integrated circuits and can be tested in parallel by a tester.

Im Gegensatz dazu führt die Verwendung einer Nadelkarte mit beispielsweise einer rechteckigen Anordnung von Nadelsätzen dazu, dass beim Testen des meistens nicht geradlinigen Randbereichs der integrierten Schaltungen auf der Substratscheibe Nadelsätze über den Bereich der integrierten Schaltungen hinausragen und somit ungenutzt bleiben. Darüber hinaus besteht die Gefahr, dass die nicht auf der Substratscheibe aufgesetzten Nadelsätze beschädigt werden und ein Austausch der Nadelkarte notwendig wird. In contrast, the use of a pin card carries along for example a rectangular arrangement of sets of needles that when testing most of the time not straightforward Edge area of the integrated circuits on the substrate wafer Needle sets on the area of integrated circuits protrude and thus remain unused. Furthermore there is a risk that the not on the substrate wafer attached needle sets are damaged and an exchange of Needle card becomes necessary.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass die Nadelkarte zwischen den Aufsetzvorgängen beim Testen nicht um die gesamte Breite der Nadelkarte versetzt aufgesetzt werden muss. Es ist lediglich eine Verschiebung der Nadelkarte um ein oder wenige Vielfache der Breite einer integrierten Schaltung notwendig, so dass die Zeit für den mehrfach wiederholten Vorgang "Abheben der Nadelkarte", "Verschieben der Nadelkarte" und "erneutes Aufsetzen der Nadelkarte" reduziert werden kann. Another advantage of the invention is that the needle card between the touchdowns when testing not by the entire width of the needle card must be offset. It is only a shift of the needle card by one or a few times the width of an integrated circuit necessary so that the time for repeated several times Process "lifting the needle card", "moving the needle card" and "re-attaching the needle card" can be reduced can.

Ein Teil der Nadelsätze ist vorzugsweise so angeordnet, um eine Seitenkontur der Anordnung der integrierten Schaltungen auf der Substratscheibe nachzubilden. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Nadelsätze so angeordnet sind, um die Seitenkontur in vorgegebenen Abstand zu wiederholen. Mit einer derartigen Anordnung erreicht man auf einfache Weise, dass man alle der integrierten Schaltungen durch Verschieben der Nadelkarte um eine oder wenige Nadelsatzpositionen testen kann. A portion of the needle sets are preferably arranged to a side contour of the arrangement of the integrated circuits to reproduce on the substrate wafer. It can be provided be that the needle sets are arranged to the Repeat side contour at specified distance. With a Such an arrangement can be achieved in a simple manner that all of the integrated circuits by moving the Test the needle card by one or a few needle set positions can.

Vorzugsweise ist eine Nadelkarte vorgesehen, wobei ein Teil der Nadelsätze so angeordnet sind, dass sie eine zweite Seitenkontur, die der ersten Seitenkontur gegenüberliegt nachzubilden. Dadurch kann gewährleistet werden, dass auch die Anordnung der integrierten Schaltungen gemäß der zweiten Seitenkontur durch die Nadelkarte so kontaktiert werden kann, im wesentlichen ohne dass Nadelsätze außerhalb des Bereichs der integrierten Schaltungen auf der Substratscheibe aufgesetzt werden. A needle card is preferably provided, one part the needle sets are arranged so that they are a second Side contour that lies opposite the first side contour replicate. This can ensure that the Arrangement of the integrated circuits according to the second Side contour can be contacted by the needle card so essentially without needling sets outside the range of integrated circuits placed on the substrate wafer become.

Bevorzugterweise ist vorgesehen, dass die Nadelsätze auf der Nadelkarte gleichmäßig gemäß einer Anordnung verteilt angeordnet sind, so dass beim Aufsetzen der Nadelkarte auf die Substratscheibe eine gleichmäßige Belastung durch die Nadelsätze auf die Substratscheibe ausgeübt wird, so dass die Halterung, auf der die Substratscheibe (chuck) aufliegt, nicht durch eine ungleichmäßige Belastung beschädigt wird. It is preferably provided that the needle sets on the Pin card evenly distributed according to an arrangement are arranged so that when the needle card is placed on the Substrate disk an even load through the Needle sets are exerted on the substrate disc, so that the Bracket on which the substrate disk (chuck) rests is not is damaged by an uneven load.

Besonders vorteilhaft ist die Verwendung einer erfindungsgemäßen Nadelkarte, wenn die Anzahl der zu kontaktierenden integrierten Schaltungen mehr als doppelt so groß wie die mögliche Anzahl der Nadelsätze auf der Nadelkarte ist. Insbesondere bei einer geringen Anzahl von notwendigen Aufsetzvorgängen, die man bei einer herkömmlichen Nadelkarte benötigen würde, kann mit der erfindungsgemäßen Nadelkarte durch das Einsparen eines oder mehrerer Aufsetzvorgänge eine besonders große Zeitersparnis realisiert werden. The use of a is particularly advantageous needle card according to the invention if the number of to be contacted integrated circuits more than twice the size of that possible number of needle sets on the needle card. Especially with a small number of necessary Attachment processes that you would with a conventional needle card would need, with the needle card according to the invention saving one or more touchdowns one particularly large time savings can be realized.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Anordnung werden die Positionen der Nadelsätze auf der Nadelkarte durch einen Optimierungsvorgang bestimmt. Dazu wird zunächst hilfsweise eine Nadelsatzanordnung mit einer Anzahl von Hilfsnadelsätzen ausgewählt, wobei die Anzahl der Hilfsnadelsätze im wesentlichen mindestens einer Anzahl von notwendigen Aufsetzvorgängen der Nadelkarte entspricht. Mit Hilfe dieser Nadelsatzanordnung werden Aufsetzpositionen dieser Nadelsatzanordnung gemäß üblicherweise verwendeter Berechnungsverfahren berechnet, wodurch die integrierten Schaltungen auf der Substratscheibe vollständig nacheinander kontaktierbar sind. Die Nadelsätze werden nun auf der Nadelkarte entsprechend der berechneten Aufsetzpositionen angeordnet, wobei als Ausgangsposition eine feste Position von einem der Hilfsnadelsätze angenommen wird. Die so gebildete Nadelkarte wird nun mehrfach beim Testen der integrierten Schaltungen auf die Substratscheibe aufgesetzt, so dass jeder Nadelsatz jede Position der zuvor angenommenen Nadelsatzanordnung einmal kontaktiert. In a preferred embodiment of the invention The arrangement of the positions of the needle sets determined on the needle card by an optimization process. For this purpose, a needle set arrangement is first used as an alternative a number of auxiliary needle sets selected, the Number of auxiliary needle sets essentially at least one Number of needle card placement operations required equivalent. With the help of this needle set arrangement Attachment positions of this needle set arrangement according to usually used calculation method, whereby the integrated circuits on the substrate wafer completely can be contacted one after the other. The needle sets are now on the needle card according to the calculated Placement positions arranged, with a fixed as the starting position Position is accepted by one of the auxiliary needle sets. The needle card thus formed is now several times when testing the integrated circuits placed on the substrate wafer, so that each set of needles each position of the previously assumed Needle set arrangement contacted once.

Bevorzugterweise sind dazu die Hilfsnadelsätze der Nadelsatzanordnung zueinander benachbart angeordnet, so dass man den Weg, den die Nadelkarte zwischen den Aufsetzvorgängen zurücklegen muss, möglichst gering halten kann. For this purpose, the auxiliary needle sets are preferably the Needle set arrangement arranged adjacent to each other, so that the Path the needle card between the placement processes must travel as low as possible.

Die Anzahl der notwendigen Aufsetzvorgänge ist im wesentlichen durch die Anzahl der integrierten Schaltungen auf der Substratscheibe und durch die Parallelität der Testervorrichtung, an die die Nadelkarte angeschlossen wird, bestimmt. Geht man im wesentlichen davon aus, dass keine der Nadelsätze außerhalb der integrierten Schaltungen aufgesetzt werden, so erhält man als das aufgerundete Ergebnis einer Division der Anzahl der integrierten Schaltungen auf der Substratscheibe geteilt durch die Parallelität der Testervorrichtung die Mindestanzahl der Aufsetzvorgänge, die zum Testen der integrierten Schaltungen auf der Substratscheibe notwendig ist. The number of installation processes required is in essentially by the number of integrated circuits on the Substrate disc and due to the parallelism of the Tester device to which the needle card is connected. One essentially assumes that none of the needle sets be placed outside the integrated circuits, so is obtained as the rounded result of a division of the Number of integrated circuits on the substrate wafer divided by the parallelism of the tester device Minimum number of touchdowns required to test the integrated circuits on the substrate wafer is necessary.

Führt der zuvor beschriebene Optimierungsvorgang nicht dazu, dass mit der Anzahl der notwendigen Aufsetzvorgänge alle integrierten Schaltungen getestet werden können oder dass die errechnete Anzahl von Aufsetzpositionen größer ist als die Parallelität der Testervorrichtung, so erhöht man die Anzahl der Hilfsnadelsätze der hilfsweise ausgewählten Nadelsatzanordnung um 1 und führt das zuvor beschriebene Optimierungsverfahren erneut durch. Auf diese Weise kann die kleinste Anzahl notwendiger Aufsetzvorgänge bei einer vorgegebenen Parallelität der Testervorrichtung gefunden werden. If the optimization process described above does not result in that with the number of required attach operations all integrated circuits can be tested or that the calculated number of touchdown positions is greater than that Parallelism of the tester device, so you increase the number of the auxiliary needle sets of the alternatively selected Needle set arrangement by 1 and performs the previously described Optimization procedure again. This way the smallest can Number of attaching operations required for a given one Parallelism of the tester device can be found.

Weitere Merkmale der Erfindung werden im Folgenden anhand der dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen: Further features of the invention are described below with reference to the illustrated embodiments explained in more detail. It demonstrate:

Fig. 1 eine beispielhafte Anordnung von 208 integrierten Schaltungen auf einer kreisförmigen Substratscheibe; Fig. 1 illustrates an exemplary arrangement of integrated circuits 208 on a circular disc substrate;

Fig. 2 ein Schema von Aufsetzpositionen einer herkömmlichen Nadelkarte für die Anordnung nach Fig. 1; FIG. 2 shows a diagram of placement positions of a conventional needle card for the arrangement according to FIG. 1;

Fig. 3 ein Schema von Aufsetzpositionen mit einer erfindungsgemäßen Nadelkarte auf einer Substratscheibe mit einer Anordnung von 208 integrierten Schaltungen nach Fig. 1; und Fig. 3 is a diagram of Aufsetzpositionen with an inventive probe card on a substrate wafer having an array of integrated circuits 208 of FIG. 1; and

Fig. 4 eine Anordnung von 591 integrierten Schaltungen und die Aufsetzpositionen für eine erfindungsgemäße Nadelkarte mit 128 Nadelsätzen; und 4 shows an arrangement of integrated circuits 591 and the Aufsetzpositionen for an inventive probe card 128 with sets of needles. and

Fig. 5 ein Verfahrensablauf zur Optimierung der Anordnung von Nadelsätzen auf einer Nadelkarte. Fig. 5 is a process flow for the optimization of the arrangement of needle sets on a needle card.

Fig. 1 zeigt eine Anordnung von integrierten Schaltungen 1, die auf einer kreisförmigen Substratscheibe 2 angeordnet sind. Aufgrund des rechteckigen Flächenbedarfs jeder der integrierten Schaltungen 1 ist der Rand der Anordnung stufenförmig ausgebildet, um sie so der Form der Substratscheibe 2 am besten anzupassen. Das gezeigte Beispiel umfasst 208 integrierte Schaltungen 1, deren Ränder im wesentlichen parallel zueinander, schachbrettartig, angeordnet sind. Fig. 1 shows an arrangement of integrated circuits 1, which are arranged on a circular substrate sheet 2. Due to the rectangular area requirement of each of the integrated circuits 1 , the edge of the arrangement is designed in a stepped manner in order to best adapt it to the shape of the substrate wafer 2 . The example shown comprises 208 integrated circuits 1 , the edges of which are arranged essentially parallel to one another, in a checkerboard fashion.

Nach dem Prozessieren der integrierten Schaltungen 1 werden bei einem Front-End-Testablauf die integrierten Schaltungen 1 noch auf der Wafer-Ebene getestet. D. h. die integrierten Schaltungen 1 werden auf ihre Funktion hin getestet, bevor die integrierten Schaltungen 1 aus der Substratscheibe gesägt und eingehäust werden. Das Testen der integrierten Schaltungen 1 erfolgt mit einer Nadelkarte 3, auf denen Nadelsätze 4 angeordnet sind, die jeweils die Größe und den Abstand der integrierten Schaltungen 1 aufweisen und somit einer der integrierten Schaltungen zugeordnet werden können. Die Nadelsätze weisen dazu Kontaktierungsnadeln auf, die auf Anschlussflächen der integrierten Schaltung aufgesetzt werden. After the processing of the integrated circuits 1 , the integrated circuits 1 are still tested at the wafer level in a front-end test sequence. I.e. The integrated circuits 1 are tested for their function before the integrated circuits 1 are sawn out of the substrate wafer and housed. The integrated circuits 1 are tested with a needle card 3 on which needle sets 4 are arranged, each of which has the size and the spacing of the integrated circuits 1 and can thus be assigned to one of the integrated circuits. For this purpose, the needle sets have contacting needles which are placed on connection areas of the integrated circuit.

In Fig. 2 sind beispielhaft die Aufsetzpositionen einer herkömmlichen Nadelkarte 3 mit 64 Nadelsätzen dargestellt. Die Nadelkarte 3 ist an der ersten Aufsetzposition eingezeichnet und durch die grau hinterlegte Fläche dargestellt. In FIG. 2, the Aufsetzpositionen a conventional probe card 3 with 64 sets of needles are exemplified. The needle card 3 is drawn in at the first placement position and is shown by the gray background.

Man erkennt, dass die Nadelkarte 3 nur teilweise auf der von den integrierten Schaltungen 1 gebildeten Fläche aufliegt und sich ein Teil der Nadelsätze 4 an Positionen befinden, an denen keine integrierten Schaltungen 1 kontaktiert werden können. Die mit diesen Nadelsätzen 4 verbundenen Testerkanäle sind bei dieser Aufsetzposition nicht nutzbar. Da die integrierten Schaltungen jedoch parallel getestet werden, wird durch die nun geringere Anzahl von an den Tester angeschlossenen integrierten Schaltungen keine Testzeit eingespart, da jeder Testvorgang einer integrierten Schaltung 1 im wesentlichen gleichzeitig beginnt und endet. It can be seen that the needle card 3 rests only partially on the surface formed by the integrated circuits 1 and some of the needle sets 4 are located at positions at which no integrated circuits 1 can be contacted. The tester channels connected to these sets of needles 4 cannot be used in this mounting position. However, since the integrated circuits are tested in parallel, the now smaller number of integrated circuits connected to the tester means that no test time is saved, since each test process of an integrated circuit 1 begins and ends essentially simultaneously.

Obwohl die mögliche Anzahl der mit vier Aufsetzvorgängen zu testenden integrierten Schaltung 1 bei 4 × 64 = 256 integrierten Schaltungen 1 liegt, ist es bei dieser Anordnung der Nadelsätze 4 auf der Nadelkarte 3 nicht möglich, die 208 integrierten Schaltungen 1 mit vier Aufsetzvorgängen zu testen. Mit vier Aufsetzvorgängen ist es wie in Fig. 2 gezeigt, lediglich möglich, 198 der 208 Chips zu testen, so dass für die restlichen 10 integrierten Schaltungen 1 an der durch die mit 5 gekennzeichneten Aufsetzposition ein weiterer Aufsetzvorgang durchgeführt werden muss. Dies ist etwa 20% zeitaufwendiger und lässt ein Großteil der in dem Tester verfügbaren Testerkanäle ungenutzt. Although the possible number of the integrated circuit 1 to be tested with four mounting processes is 4 × 64 = 256 integrated circuits 1 , it is not possible with this arrangement of the needle sets 4 on the needle card 3 to test the 208 integrated circuits 1 with four mounting processes. With four mounting processes, as shown in FIG. 2, it is only possible to test 198 of the 208 chips, so that for the remaining 10 integrated circuits 1, a further mounting process must be carried out at the mounting position identified by 5 . This is about 20% more time consuming and leaves much of the tester channels available in the tester unused.

Auf der gezeigten Nadelkarte sind 60 Nadelsätze 4 über Testerkanäle mit einer Testervorrichtung (nicht gezeigt) verbunden und es werden 5 Aufsetzvorgänge benötigt. Die Effizienz ergibt sich dann aus:

On the needle card shown, 60 needle sets 4 are connected to a tester device (not shown) via tester channels, and 5 attachment processes are required. The efficiency then results from:

In Fig. 3 ist eine mögliche Anordnung von Nadelsätzen 5 auf einer Nadelkarte gemäß einer Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Die grau hinterlegten Felder zeigen die Positionen der Nadelsätze 5 auf der Nadelkarte, die etwa die Größe der Gesamtfläche der integrierten Schaltungen 1 aufweist. Die in Fig. 3 gezeigte Nadelkarte umfasst 54 Nadelsätze, die über Testerkanäle mit der Testervorrichtung verbunden sind. Es werden hier lediglich vier Aufsetzvorgänge benötigt, woraus sich eine Effizienz von:

ergibt. In Fig. 3 a possible arrangement of sets of needles 5 is shown on a probe card according to an embodiment of the invention. The fields with a gray background show the positions of the needle sets 5 on the needle card, which has approximately the size of the total area of the integrated circuits 1 . The needle card shown in FIG. 3 comprises 54 needle sets which are connected to the tester device via tester channels. Only four installation processes are required, which results in an efficiency of:

results.

Durch die Einsparung eines Aufsetzvorgangs ergibt sich bei diesem Beispiel eine Durchsatzsteigerung von 20%. The saving of a placement process results in in this example a throughput increase of 20%.

Darüber hinaus kann weitere Testzeit eingespart werden, indem der Weg, den die Nadelkarte 3 zu dem nächsten Aufsetzvorgang versetzt muss, reduziert wird. Die Nadelkarte muss nämlich bei dem in Fig. 3 gezeigten Beispiel nur noch um eine Position, die einer Breite einer integrierten Schaltung 1 entspricht, versetzt werden. Im Gegensatz dazu muss bei herkömmlichen Nadelkarten 3 die Nadelkarte 3 um die gesamte Breite der Nadelkarte 3 seitlich versetzt werden, was zeitaufwendig ist. Furthermore, further test time can be saved by reducing the distance that the needle card 3 has to move to the next placement process. In the example shown in FIG. 3, the needle card only has to be displaced by a position that corresponds to the width of an integrated circuit 1 . In contrast, in conventional needle cards 3, the needle card 3 has to be displaced laterally by the entire width of the needle card 3 , which is time-consuming.

In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Nadelkarte gezeigt, die mit einer Testervorrichtung mit einer 128fachen Parallelität getestet werden soll. Zum Testen einer Substratscheibe mit 591 integrierten Schaltungen wird eine Nadelkarte mit 128 Nadelsätzen vorgesehen. Mit der dargestellten Anordnung der Nadelsätze (ebenfalls durch die grau hinterlegten Felder dargestellt), können die integrierten Schaltungen mit 5 Aufsetzvorgängen vollständig getestet werden. Die Effizienz dieser Anordnung der Nadelsätze entspricht ca. 92%. In FIG. 4, a further embodiment is shown a probe card according to the invention which is to be tested with a tester apparatus with a 128 times parallelism. A needle card with 128 sets of needles is provided for testing a substrate wafer with 591 integrated circuits. With the arrangement of the needle sets shown (also shown by the fields highlighted in gray), the integrated circuits can be fully tested with 5 attachment processes. The efficiency of this arrangement of the needle sets corresponds to approximately 92%.

Demgegenüber würde man mit einer Nadelkarte mit einer 14 × 9- Anordnung von Nadelsätzen, d. h. 126 Nadelsätzen, 6 Aufsetzvorgänge benötigen, wodurch sich die Effizienz des Testvorgangs auf 78% reduziert. In contrast, a pin card with a 14 × 9 Arrangement of needle sets, d. H. 126 sets of needles, 6 Need touchdowns, which increases the efficiency of the Test process reduced to 78%.

In Fig. 5 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Optimierung der Nadelsatzanordnung für eine Nadelkarte dargestellt. Zu Beginn des Optimiervorgangs (Schritt S1) wählt man eine Nadelsatzanordnung aus, mit einer bestimmten Anzahl von Hilfsnadelsätzen. Die Nadelsatzanordnung wird nur hilfsweise gewählt, und dient als Eingangsvorgabe für das erfindungsgemäße Optimierungsverfahren. Die Anzahl von Hilfsnadelsätzen wird anfänglich so gewählt, dass sie dem aufgerundeten Ergebnis der Division der Anzahl der zu testenden integrierten Schaltungen durch die Anzahl der zur Verfügung stehenden Testerkanäle beträgt. In den in Fig. 3 und Fig. 4 gezeigten Beispielen beträgt somit die Anzahl von Hilfsnadelsätzen 208 : 64, aufgerundet 4 bzw. 591 : 128, aufgerundet 5. In Fig. 5, a flow diagram is shown of a method for optimizing the needle set assembly for a probe card. At the beginning of the optimization process (step S1), a needle set arrangement is selected with a certain number of auxiliary needle sets. The needle set arrangement is selected only in the alternative and serves as an input specification for the optimization method according to the invention. The number of auxiliary needle sets is initially chosen to be the rounded result of dividing the number of integrated circuits to be tested by the number of available test channels. .. In the examples shown in Figures 3 and 4 examples, therefore, the number of sets of auxiliary needle 208: 64, rounded 4 and 591: 128, rounded up. 5

Die Hilfsnadelsätze werden zueinander vorzugsweise eng benachbart angeordnet, da diese die späteren Aufsetzpositionen bestimmen. Das kann im wesentlichen in einer rechteckigen Form bzw. in Reihe erfolgen. The auxiliary needle sets are preferably close to each other arranged next to each other, since these are the later touchdown positions determine. That can be essentially rectangular Form or in series.

Gemäß schon bekannten Optimierungsverfahren für Aufsetzpositionen bei herkömmlichen Nadelkarten werden für die gewählte Nadelsatzanordnung entsprechende Aufsetzpositionen ermittelt (Schritt S2). Die Aufsetzpositionen sind als seitliche Verschiebungen der gewählten Nadelsatzanordnungen gegenüber einer anfänglichen Position der Nadelsatzanordnung, die z. B. einer ersten Aufsetzposition entspricht, bestimmt. According to already known optimization methods for Attachment positions with conventional needle cards are for the selected needle set arrangement corresponding placement positions determined (step S2). The touchdown positions are as lateral displacements of the selected needle set arrangements against an initial position of the needle set assembly, the z. B. corresponds to a first touchdown position.

In Schritt S3 wird bestimmt, ob die Anzahl der Aufsetzpositionen größer ist als die verfügbare Anzahl von Testerkanälen. Wenn ja, wird die Anzahl der Hilfsnadelsätze um 1 erhöht (Schritt S4) und die Nadelsatzanordnung erneut ausgewählt. Die Aufsetzpositionen werden so lange mit den neu gewählten Nadelsatzanordnungen berechnet, bis die Anzahl der Aufsetzpositionen gleich oder kleiner der Anzahl verfügbarer Testerkanäle ist. In step S3, it is determined whether the number of Touchdown positions is greater than the available number of Tester channels. If so, the number of auxiliary needle sets increases by 1 increased (step S4) and the needle set assembly again selected. The touchdown positions are so long with the selected needle set arrangements calculated until the number of Touchdown positions equal to or less than the number of available Is tester channels.

Wurde eine Anzahl von Aufsetzpositionen erreicht, die gleich oder geringer ist als die Anzahl verfügbarer Testerkanäle, sind dadurch die Positionen der Nadelsätze auf der Nadelkarte bestimmt. Die Nadelsätze werden in Schritt S5 auf der Nadelkarte so angeordnet, dass sie jeweils der errechneten Aufsetzposition eines vorbestimmten Hilfsnadelsatzes der Nadelsatzanordnung entspricht. Auf diese Weise wird erreicht, dass die Nadelsätze über die gesamte Nadelkarte angeordnet werden. Neben einer vergrößerten Effizienz des Testverfahrens kann mit der so hergestellten Nadelkarte auch eine gleichmäßigere Belastung der Substratscheibe beim Testvorgang und somit eine gleichmäßigere Belastung des Substratscheibenträgers erzielt werden. A number of touchdown positions have been reached, the same or less than the number of available tester channels, are the positions of the needle sets on the needle card certainly. The needle sets are in step S5 on the The needle card is arranged so that it is the calculated one Position of a predetermined auxiliary needle set Corresponds to the needle set arrangement. In this way it is achieved that the needle sets are arranged over the entire needle card. In addition to increasing the efficiency of the test procedure with the needle card thus produced, also a more uniform one Stress on the substrate wafer during the test process and thus a achieved more uniform loading of the substrate wafer carrier become.

Die Aufsetzpositionen der so hergestellten Nadelkarte sind durch die gewählte Nadelsatzanordnung vorgegeben. Dadurch, dass die Hilfsnadelsätze benachbart z. B. in einer rechteckigen Anordnung bzw. in einer Reihenanordnung angeordnet sind, sind die Aufsetzpositionen der mit dem beschriebenen Anordnungsverfahren hergestellten Nadelkarte zueinander im wesentlichen benachbart, so dass Zeit beim Testvorgang eingespart werden kann, dadurch dass die Nadelkarte zwischen den Aufsetzvorgängen nur einen geringen Weg versetzt werden muss. The placement positions of the needle card thus produced are given by the selected needle set arrangement. Thereby, that the auxiliary needle sets adjacent z. B. in one rectangular arrangement or arranged in a row arrangement are the touchdown positions with that described Arrangement method manufactured needle card to each other in the essentially adjacent so that time in the testing process can be saved by the needle card between the Touchdowns only need to be moved a short way.

Die erfindungsgemäße Nadelkarte soll nicht auf Ausführungsformen beschränkt sein, bei denen die Nadelsätze Nadeln zum Kontaktieren der integrierten Schaltungen aufweisen. Vielmehr können die Nadelsätze allgemein Kontaktelemente aufweisen, wobei die Kontaktelemente beispielsweise auch als Bumps (Halbkugeln), Membranen aus leitfähigem Polymer o. ä. ausgebildet sein können. Ebenso ist es möglich, dass die Kontaktelemente so ausgebildet sind, mit auf der Substratscheibe ausgebildeten Nadeln bzw. Bumps, sog. Postcards, zusammenzuwirken, so dass die Nadelkarte anstelle von Nadeln auch Kontaktflächen aufweisen kann, auf denen die Nadeln bzw. Bumps auf der Substratscheibe aufgesetzt werden. The needle card according to the invention is not intended to Embodiments may be limited in which the needle sets needles for Have contacting the integrated circuits. Much more the needle sets can generally have contact elements, the contact elements, for example, also as bumps (Hemispheres), membranes made of conductive polymer or similar can be trained. It is also possible that the Contact elements are formed with on the substrate wafer trained needles or bumps, so-called postcards, cooperate so that the needle card instead of needles too Can have contact surfaces on which the needles or Bumps are placed on the substrate wafer.

Die in der vorangehenden Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination zur Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein. Bezugszeichenliste 1 Integrierte Schaltung
2 Substratscheibe
3 Nadelkarte
4 Nadelsatz
The features of the invention disclosed in the preceding description, the claims and the drawings can be essential both individually and in any combination for realizing the invention in its various embodiments. REFERENCE SIGNS LIST 1 Integrated circuit
2 substrate disk
3 needle card
4 sets of needles

Claims

1. Needle card ( 3 ) for contacting integrated circuits ( 1 ) on a substrate wafer ( 2 ) with a plurality of needle sets ( 4 ), which are each designed for contacting an integrated circuit ( 1 ) on the substrate wafer ( 2 ), characterized in that the area of the needle sets ( 4 ) on which the needle card ( 3 ) has essentially the size of the entire area of the integrated circuits ( 1 ) to be contacted on the substrate wafer ( 2 ), the needle sets ( 4 ) extending essentially over the entire needle card ( 3 ) are arranged in a distributed manner in order to contact all integrated circuits ( 1 ) one after the other by multiple laterally offset placement processes of the needle card ( 3 ) on the substrate disk ( 2 ), and essentially each needle set ( 4 ) during each placement process of the needle card ( 3 ). contacted one of the integrated circuits ( 1 ).

2. Needle card ( 3 ) according to claim 1, characterized in that a part of the needle sets ( 4 ) is arranged to emulate a side contour of the arrangement of the integrated circuits on the substrate wafer.

3. Needle card ( 3 ) according to claim 2, characterized in that the needle sets ( 4 ) are arranged to repeat the side contour at a predetermined distance.

4. needle card ( 3 ) according to claim 2 or 3, characterized in that a part of the needle sets ( 4 ) are arranged so that they emulate a second side contour, which lies opposite the first side contour.

5. needle card ( 3 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that essentially each of the needle sets ( 4 ) is arranged with an adjacent free space in one direction.

6. needle card ( 3 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the needle sets ( 4 ) on the needle card ( 3 ) are arranged so evenly distributed around the substrate disc ( 2 ) when the needle card ( 3 ) is placed load evenly.

7. Needle card ( 3 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the needle sets ( 4 ) are arranged so distributed on the needle card ( 3 ) to by laterally offset from each other placing operations of the needle card ( 3 ) on the substrate disc ( 2 ) to contact all of the integrated circuits ( 1 ) one after the other, with each of the attachment processes of the needle card ( 3 ) essentially contacting each needle set ( 4 ) of the needle card ( 3 ) to one of the integrated circuits ( 1 ) to be contacted.

8. needle card ( 3 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the number of needle sets ( 4 ) on the needle card ( 3 ) is less than the number of integrated circuits to be contacted ( 1 ).

9. needle card ( 3 ) according to claim 8, characterized in that the number of needle sets ( 4 ) on the needle card ( 3 ) is less than half the number of integrated circuits to be contacted ( 1 ).

10. needle card ( 3 ) according to claim 8, characterized in that the number of needle sets ( 4 ) on the needle card ( 3 ) is less than a quarter of the number of integrated circuits to be contacted ( 1 ).

11. Method for arranging sets of needles ( 4 ) on a needle card ( 3 ) for contacting integrated circuits ( 1 ) on a substrate wafer ( 2 ),
the needle card ( 3 ) having essentially the size of the area of the integrated circuits ( 1 ) on the substrate wafer,
The needle sets ( 4 ) are arranged on the needle card ( 3 ) in such a way that all the integrated circuits ( 1 ) are contacted one after the other by multiple laterally offset placement processes of the needle card ( 3 ) on the substrate wafer ( 2 ) and each time the needle card ( 3 ) essentially each needle set ( 4 ) contacts one of the integrated circuits ( 1 ) to be contacted.

12. The method according to claim 11, wherein the arrangement of the needle sets ( 4 ) on the needle card ( 3 ) is determined by the following steps:
Selecting a needle set arrangement with a number of auxiliary needle sets which essentially corresponds to at least a number of necessary placement operations of the needle card ( 3 );
Calculating placement positions of the needle set arrangement with which the integrated circuits ( 1 ) on the substrate wafer ( 2 ) can be completely contacted one after the other; and
Arranging the needle sets ( 4 ) on the needle card ( 3 ) according to the determined placement positions.

13. The method of claim 12, wherein the auxiliary needle sets the needle set arrangement is arranged adjacent to each other become.

14. The method according to claim 12 or 13, wherein the number of necessary placement operations is essentially determined by the number of integrated circuits ( 1 ) on the substrate wafer ( 2 ) and by the parallelism of a test device to which the needle card ( 3 ) is connected ,

15. needle card ( 3 ), in which the needle sets ( 4 ) are arranged by the method according to any one of claims 11 to 14.