一种射频芯片的测试方法与流程

1.本发明涉及芯片测试技术领域，尤其是一种射频芯片的测试方法。


背景技术：

2.随着射频微波技术的飞速发展，各类射频芯片广泛的应用于航空航天，现代通信系统以及军事领域，对射频芯片的电性检测是射频芯片设计、生产、应用中的一个重要环节。
3.由于射频芯片在封装完成后就难以返工，为了降低成本、提高芯片的良率，在射频芯片的制造过程中，射频晶圆流片完成后进入封装测试工序之前需要对射频晶圆进行晶圆级的电性测试，从而挑出不良的射频芯片。
4.目前，通常采用晶圆级射频探针台对射频晶圆进行电性测试，测试时，晶圆级射频探针台的探针与相应的射频芯片的引出端紧密接触并电性连接，借助探针向射频芯片的引出端施加信号。然而若探针与引出端之间的压力太小，则会导致探针与引出端之间接触不良，从而无法测试射频芯片；若探针与引出端之间的压力太大，则容易损坏引出端，导致不良品产生。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种射频芯片的测试方法，以解决现有的射频晶圆在进行晶圆级的电性测试时，探针容易扎坏射频芯片的引出端，导致不良品产生的问题。
6.为了达到上述目的，本发明提供了一种射频芯片的测试方法，包括：
7.提供已制备完成的射频晶圆，所述射频晶圆包括器件区域及围绕所述器件区域的外围区域，所述器件区域中具有若干阵列分布的射频芯片，所述外围区域中具有若干测试焊盘组，所述测试焊盘组与所述射频芯片一一对应，每个所述测试焊盘组中具有若干测试焊盘，所述测试焊盘组中的所述测试焊盘与相应的所述射频芯片的引出端对应电性连接；以及，
8.利用晶圆级射频探针台对所述射频晶圆进行电性测试，所述晶圆级射频探针台的探针与相应的所述测试焊盘组中的测试焊盘接触，以获取所述射频晶圆中合格的射频芯片。
9.可选的，所述射频晶圆的表面具有横纵分布的切割道，所述切割道用于分隔相邻的所述射频芯片，所述测试焊盘组中的所述测试焊盘与相应的所述射频芯片的引出端之间通过引出线电性连接，至少部分所述引出线位于所述切割道中。
10.可选的，利用晶圆级射频探针台对所述射频晶圆进行电性测试之后，还包括：
11.沿所述切割道向下切割所述引出线及所述射频晶圆的部分深度；
12.在所述切割道的内壁上形成绝缘层；
13.敲击所述射频晶圆的背面，以使所述绝缘层自所述切割道的底壁处断裂开；以及，
14.沿所述切割道向下继续切割所述射频晶圆，以完成所述射频晶圆的裂片。
15.可选的，沿所述切割道向下切割所述引出线及所述射频晶圆的部分深度之前或之后，还包括：
16.切除所述射频晶圆的所述外围区域。
17.可选的，所述射频晶圆的表面具有牺牲层，所述测试焊盘组中的所述测试焊盘与相应的所述射频芯片的引出端之间通过引出线及电连接件电性连接，所述电连接件位于所述牺牲层上并贯穿所述牺牲层，所述引出线位于所述牺牲层上，所述电连接件的一端电性连接相应的所述引出端，所述电连接件的另一端电性连接相应的所述引出线的一端，所述引出线的另一端电性连接相应的所述测试焊盘。
18.可选的，利用晶圆级射频探针台对所述射频晶圆进行电性测试之后，还包括：
19.去除所述引出线、所述测试焊盘、所述牺牲层及所述电连接件；以及，
20.对所述射频晶圆的表面进行湿法清洗。
21.可选的，沿所述切割道向下切割所述射频晶圆之前，还包括：
22.切除所述射频晶圆的所述外围区域；以及，
23.对所述射频晶圆进行裂片。
24.在本发明提供的射频芯片的测试方法中，射频晶圆包括器件区域及围绕所述器件区域的外围区域，所述器件区域中具有若干阵列分布的射频芯片，所述外围区域中具有若干测试焊盘组，所述测试焊盘组与所述射频芯片一一对应，每个所述测试焊盘组中具有若干测试焊盘，所述测试焊盘组中的所述测试焊盘与相应的所述射频芯片的引出端对应电性连接，利用晶圆级射频探针台对所述射频晶圆进行电性测试，所述晶圆级射频探针台的探针与相应的所述测试焊盘组中的测试焊盘接触，以获取所述射频晶圆中合格的射频芯片。本发明能够实现晶圆级的射频芯片测试，提高了射频芯片的测试效率，并且在测试时，所述晶圆级射频探针台的探针只会接触所述测试焊盘，不会接触所述射频芯片的引出端，避免所述探针和所述射频芯片的引出端之间的压力过大损坏所述射频芯片，提高了所述射频芯片的良率，同时，由于所述外围区域靠近晶边，即使在所述外围区域制备所述射频芯片，良率也较低，因此在所述外围区域制备专门用于测试的测试焊盘并不会过多降低射频芯片的产量和良率。
附图说明
25.图1为本发明实施例一提供的射频芯片的测试方法的流程图；
26.图2为本发明实施例一提供的射频晶圆的结构示意图；
27.图3为本发明实施例二提供的射频晶圆的剖面结构示意图；
28.其中，附图标号为：
29.100-射频晶圆；101-外围区域；102-器件区域；200-测试焊盘；300-切割道；400-引出线；500-牺牲层；600-电连接件。
具体实施方式
30.下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
31.实施例一
32.图1为本实施例提供的射频芯片的测试方法的流程图。如图1所示，所述射频芯片的测试方法包括：
33.步骤s100：提供已制备完成的射频晶圆，所述射频晶圆包括器件区域及围绕所述器件区域的外围区域，所述器件区域中具有若干阵列分布的射频芯片，所述外围区域中具有若干测试焊盘组，所述测试焊盘组与所述射频芯片一一对应，每个所述测试焊盘组中具有若干测试焊盘，所述测试焊盘组中的所述测试焊盘与相应的所述射频芯片的引出端对应电性连接；以及，
34.步骤s200：利用晶圆级射频探针台对所述射频晶圆进行电性测试，所述晶圆级射频探针台的探针与相应的所述测试焊盘组中的测试焊盘接触，以获取所述射频晶圆中合格的射频芯片。
35.图2为本实施例提供的射频晶圆100的结构示意图。如图2所示，首先执行步骤s100，提供已制备完成的射频晶圆100，也即，所述射频晶圆100已经完成了具体器件的制备及金属化等工艺，但还未进行裂片和封装，所述射频晶圆100的制备步骤可以是现有技术的任意一种，此处不再举例说明。
36.请继续参阅图2，所述射频晶圆100具有器件区域102及外围区域101，所述器件区域102位于所述射频晶圆100的中心区域，所述外围区域101位于所述射频晶圆100的边缘区域，且围绕所述器件区域102设置。从图2中可见，所述器件区域102呈圆形，所述外围区域101呈圆环形。
37.进一步地，所述器件区域102的面积可以远大于所述外围区域101的面积，例如，所述外围区域101的面积可以小于所述器件区域102的面积的1/20，但不应以此为限，只要所述外围区域101在径向上的尺寸足够放下一个焊盘即可。
38.所述器件区域102中具有若干阵列分布的射频芯片，所述射频芯片的结构可以是现有的射频芯片的任何一种，此处不再举例说明。所述射频芯片具有若干引出端，图2中示意性地展示出每个所述射频芯片均具有两个所述引出端的情况，但不应以此为限，所述射频芯片的引出端的数量与所述射频芯片的类型有关。
39.所述射频晶圆100的表面上还有横纵分布的切割道300，所述切割道300用于分隔相邻的所述射频芯片。所述切割道300可以仅位于所述器件区域102中，也可以从所述器件区域102延伸至所述外围区域101中，本发明不作限制。
40.请继续参阅图2，所述外围区域101中具有若干测试焊盘组，所述测试焊盘组与所述射频芯片一一对应。举例而言，图2中，所述器件区域102示意性地展示出21个所述射频芯片，所述外围区域101中也示意性地展示出21个所述测试焊盘组，一个所述测试焊盘组对应一个所述射频芯片。
41.进一步地，每个所述测试焊盘组中具有若干测试焊盘200，所述测试焊盘组中的所述测试焊盘200与相应的所述射频芯片的引出端对应电性连接。举例而言，图2中，每个所述射频芯片均具有两个所述引出端，每个所述测试焊盘组也具有两个测试焊盘200，所述测试焊盘组中的所述测试焊盘200与相应的所述射频芯片中的所述引出端一一对应并电性连接，通过所述测试焊盘组中的所述测试焊盘200可以向相应的所述射频芯片的引出端对应施加电信号。
42.需要说明的是，所述测试焊盘200沿所述器件区域102的周向均匀分布或非均匀分布皆可，并且，所述测试焊盘组中的所述测试焊盘200可以靠近排布在一起，也可以分开排布，只要便于走线即可。
43.请继续参阅图2，本实施例中，所述测试焊盘组中的所述测试焊盘200与相应的所述射频芯片的引出端之间通过引出线400电性连接，也即，每个所述测试焊盘200与其相应的所述引出端之间均通过一条所述引出线400电性连接，所述引出线400可以位于所述切割道300内，从而避免占用空间。
44.本实施例中，所述引出线400可以与所述射频晶圆100的再布线层位于同层且同步制备，所述测试焊盘200则可以与所述射频芯片的引出端位于同层且同步制备。
45.接下来，执行步骤s200，利用晶圆级射频探针台对所述射频晶圆100进行电性测试，所述晶圆级射频探针台的探针与相应的所述测试焊盘组中的测试焊盘200接触，从而对所述射频芯片进行测试，并挑选出所述射频晶圆100中合格的射频芯片。由于本实施例能够实现晶圆级的射频芯片测试，提高了射频芯片的测试效率，并且在测试时，所述晶圆级射频探针台的探针只会接触所述测试焊盘200，不会接触所述射频芯片的引出端，避免所述探针和所述射频芯片的引出端之间的压力过大损坏所述射频芯片，提高了所述射频芯片的良率，同时，由于所述外围区域101靠近晶边，即使在所述外围区域101制备所述射频芯片，良率也较低，因此在所述外围区域101制备专门用于测试的测试焊盘200并不会过多降低射频芯片的产量和良率。
46.进一步地，在对所述射频晶圆100进行电性测试之后，可以利用刀轮或激光沿所述切割道300向下切割所述引出线400及所述射频晶圆100的部分深度，使得所述切割道300延伸至所述射频晶圆100的衬底内。
47.接下来，为了避免所述引出线400裸露在所述射频芯片的边缘，因此，可以在所述切割道300的内壁上形成绝缘层，敲击所述射频晶圆100的背面，以使所述绝缘层自所述切割道300的底壁处断裂开，最后沿所述切割道300向下继续切割所述射频晶圆100，以完成所述射频晶圆100的裂片。
48.所述绝缘层的材料可以是氧化硅或氮化硅。
49.需要说明的是，由于所述射频芯片后续还会进行封装工艺，在封装时，可以在所述射频芯片的侧面覆盖树脂或其他封装材料覆盖所述引出线400，此时，可以省略形成所述绝缘层的步骤，直接沿所述切割道300切割所述射频晶圆100，完成所述射频晶圆100的裂片即可。
50.由于所述外围区域101上没有制备所述射频芯片，仅仅制备了用于测试的所述测试焊盘200，因此在测试完成后，所述外围区域101中的所述测试焊盘200已完成其功能。可选的，沿所述切割道300向下切割所述引出线400及所述射频晶圆100的部分深度之前或之后，可以切除所述射频晶圆100的所述外围区域101。
51.实施例二
52.图3为本实施例提供的射频晶圆100的剖面结构示意图。如图3所示，与实施例一的区别在于，本实施例中，所述射频晶圆100的表面具有牺牲层500，所述测试焊盘组中的所述测试焊盘200与相应的所述射频芯片的引出端之间通过引出线400及电连接件600电性连接，所述电连接件600位于所述牺牲层500上并贯穿所述牺牲层500，所述引出线400位于所
述牺牲层500上，所述电连接件600的一端电性连接相应的所述引出端，所述电连接件600的另一端电性连接相应的所述引出线400的一端，所述引出线400的另一端电性连接相应的所述测试焊盘200。
53.具体而言，所述电连接件600设置于相应的所述引出端上方，贯穿所述牺牲层500并电性连接相应的所述引出端，所述引出线400位于所述牺牲层500上并位于相应的所述电连接件600与所述测试焊盘200之间，所述引出线400的两端分别电性连接相应的所述电连接件600和所述测试焊盘200，如此一来，可通过所述引出线400及所述电连接件600将所述测试焊盘200与相应的所述射频芯片的引出端电性连接。
54.进一步地，测试完成后，可以通过诸如研磨或刻蚀等工艺将所述引出线400、所述测试焊盘200、所述牺牲层500及所述电连接件600去除，并对所述射频晶圆100的表面进行湿法清洗，以彻底去除所述牺牲层500残余，避免所述牺牲层500影响所述引出端的导电性能。
55.可选的，所述牺牲层500的材料可以是氧化硅等绝缘材料。
56.接下来，可以切除所述射频晶圆100的所述外围区域101，并完成所述射频晶圆100的裂片，以形成单个的射频芯片，最后将所述射频芯片中合格的射频芯片进行封装。
57.相较于实施例一来说，本实施例中的所述外围区域101也可以制作所述射频芯片，但所述外围区域101的所述射频芯片难以进行晶圆级电性测试，裂片完成后，可以单独对所述外围区域101的所述射频芯片进行电性测试。
58.当然，在所述外围区域101也可以制作所述射频芯片时，裂片时可以不切除所述外围区域101，正常裂片即可，此处不再过多赘述。
59.实施例三
60.与实施例二的区域在于，本实施例中，所述射频晶圆100中形成了再布线层，但并未形成焊盘，所述射频芯片的引出端实际上是所述再布线层。制备所述电连接件600之后，所述电连接件600可以充当所述射频芯片的焊盘。
61.相较于实施例二来说，本实施例中，所述引出线400与所述电性连接件可以选择刻蚀选择比较大的材料，在完成测试之后，采用刻蚀工艺去除所述引出线400，从而断开所述测试焊盘200与所述电连接件600的电性连接。
62.综上，在本发明实施例提供的射频芯片的测试方法中，射频晶圆包括器件区域及围绕所述器件区域的外围区域，所述器件区域中具有若干阵列分布的射频芯片，所述外围区域中具有若干测试焊盘组，所述测试焊盘组与所述射频芯片一一对应，每个所述测试焊盘组中具有若干测试焊盘，所述测试焊盘组中的所述测试焊盘与相应的所述射频芯片的引出端对应电性连接，利用晶圆级射频探针台对所述射频晶圆进行电性测试，所述晶圆级射频探针台的探针与相应的所述测试焊盘组中的测试焊盘接触，以获取所述射频晶圆中合格的射频芯片。本发明能够实现晶圆级的射频芯片测试，提高了射频芯片的测试效率，并且在测试时，所述晶圆级射频探针台的探针只会接触所述测试焊盘，不会接触所述射频芯片的引出端，避免所述探针和所述射频芯片的引出端之间的压力过大损坏所述射频芯片，提高了所述射频芯片的良率，同时，由于所述外围区域靠近晶边，即使在所述外围区域制备所述射频芯片，良率也较低，因此在所述外围区域制备专门用于测试的测试焊盘并不会过多降低射频芯片的产量和良率。
63.需要说明的是，本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
64.还需要说明的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围。
65.还应当理解的是，除非特别说明或者指出，否则说明书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。
66.此外还应该认识到，此处描述的术语仅仅用来描述特定实施例，而不是用来限制本发明的范围。必须注意的是，此处的以及所附权利要求中使用的单数形式“一个”和“一种”包括复数基准，除非上下文明确表示相反意思。例如，对“一个步骤”或“一个装置”的引述意味着对一个或多个步骤或装置的引述，并且可能包括次级步骤以及次级装置。应该以最广义的含义来理解使用的所有连词。以及，词语“或”应该被理解为具有逻辑“或”的定义，而不是逻辑“异或”的定义，除非上下文明确表示相反意思。此外，本发明实施例中的方法和/或设备的实现可包括手动、自动或组合地执行所选任务。