【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種太赫茲頻段探針測量誤差感知反饋補償結構及探針測試校準方法，屬于太赫茲設備領域。
技術介紹
1、隨著近年來太赫茲單片集成電路的發展，太赫茲頻段內的探測技術也得到了快速發展。目前，基于mems技術的太赫茲電學探針可以覆蓋太赫茲全頻段，是當前太赫茲電學探針的主流技術路線。基于電學探針的信號檢測過程包括：將兩個電學探針與矢量網絡分析儀相連接，探針針尖與被測試芯片的焊盤相接觸，實現電氣連接，通過將發射信號從一個探針輸入，被測芯片的信號從另一個探針輸出，實現整個檢測過程。在太赫茲頻段，由于探針針尖和測試焊盤尺寸均處于微米量級，微小的定位不當引起的位置誤差對測試信號的準確性影響巨大。。因此，為了實現精確的測量結果，需要確保探針尖端上所有觸點必須與測試基板同時接觸，且各觸點上都應具有足夠的接觸力來實現低電阻接觸。
2、目前已有幾種對探針測試時產生的角度誤差進行校準的方法，傳統的校準方法是觀察探針尖端在晶片上形成的劃痕，調整探針角度直到劃痕均勻。還有通過在探針上放置應變傳感器來感測探針扭轉并控制探針接觸條件的技術方案，該方案利用了探針接觸測試基板時，探針將會產生偏轉并在接觸點產生應力的原理，通過使用對稱放置的應變傳感器上產生的不對稱電壓變化來感知并量化測量過程中探針的定位誤差。
3、現有的探針角度校準方案在實際使用時均存在一定的局限性，如通過觀察劃痕來調整探針角度的方法具有很大的誤差，不適合于對誤差控制有較高需求的場景，而已有的通過放置應變傳感器來調整探針角度的方案在探針結構設計上還存在一些問題，并且對整
4、傳統的通過觀察探針尖端在晶片上形成的劃痕來調整探針角度直到劃痕均勻的校準方案，在使用時對探針的校準程度有限，誤差較大，校準過程較為繁瑣，且會對探針尖端造成一定磨損，影響其使用壽命。
5、用于太赫茲頻段測量的探針，為了保證測量精度，通常都會在探針頭兩端添加接地導線，形成gsg(接地-信號-接地)結構，使探針在測量太赫茲頻率信號時能夠提供良好的信號傳輸和接地連接。現有的利用應變傳感器完成太赫茲頻段測量的探針系統，在探針結構上，兩端用于接地的夾緊區面積過大，縮小該區域面積也可以形成良好的gsg結構，并且可以改善探針結構。
6、現有的利用應變傳感器完成太赫茲頻段信號測量的探針系統，對于探針感測到的信號，通過在探針上增加兩個細長直流偏置通道結構輸送到pad上，這對探針整體結構設計不利，使得探針的機械強度大大下降，容易發生變形或斷裂，影響探針的使用效果和壽命。。
技術實現思路
1、針對現有技術中存在的問題，本申請提出一種太赫茲頻段探針測量誤差感知反饋補償結構，可以很好地實現在太赫茲頻段探針測量時對探針定位誤差的感知，并可根據傳感器輸出結果操作電機對角度誤差進行校正，使探針尖端觸點同時接觸測試基板，減少因探針定位不當而造成的誤差，提高測量的準確性和可重復性。所設計的探針結構合理，與現有的方案相比具備更高的機械強度并且使用效果更好。
2、為解決上述技術問題，本專利技術采取的技術方案是，一種太赫茲頻段探針測量誤差感知反饋補償結構，包括載片臺，載片臺上方兩側分別具有探針臺，探針臺裝載有探針；
3、所述探針包括基板部，基板部具有集成面，基板部的集成面上集成有若干金屬部，每個金屬部的端部分別延伸至基板部的端部外并形成針尖；
4、所述基板部的集成面上集成有兩組傳感器組，兩組傳感器組在集成面上對稱間隔設置；
5、兩組傳感器組分別對應連接一個金屬部，傳感器組與金屬部接地電連接；探針臺具有控制部，傳感器組與探針臺的控制部電連接。
6、優化的，上述太赫茲頻段探針測量誤差感知反饋補償結構，所述金屬部為三個，三個金屬部分別為中間金屬部和兩個側部金屬部，中間金屬部位于兩個側部金屬部之間并與兩個側部金屬部間隔設置；
7、中間金屬部的端部延伸至基板部的端部外并形成中間針尖，側部金屬部的端部延伸至基板部的端部外并形成側部針尖；中間針尖位于兩個側部針尖之間并與側部針尖間隔設置。
8、優化的，上述太赫茲頻段探針測量誤差感知反饋補償結構，中間金屬部遠離中間針尖的一端具有信號線、接收端和直流偏置；所述信號線、接收端、直流偏置依次與中間金屬部遠離中間針尖的一端電連接。
9、優化的，上述太赫茲頻段探針測量誤差感知反饋補償結構，所述傳感器組包括一個x軸傳感器、一個y軸傳感器、信號焊盤一和信號焊盤二；
10、x軸傳感器的接地端通過接地線與金屬部電連接，x軸傳感器的信號端通過導線與信號焊盤二電連接；
11、y軸傳感器的接地端通過接地線與金屬部電連接，y軸傳感器的信號端通過導線與信號焊盤一電連接；
12、信號焊盤一、信號焊盤二與探針臺的控制部電連接。
13、優化的，上述太赫茲頻段探針測量誤差感知反饋補償結構，所述基板部的兩側分別具有l型的耳部，基板部兩側的耳部對稱設置；
14、耳部的l型折彎角的兩個內角直角邊分別為應力集中部，x軸傳感器、y軸傳感器分別與兩個應力集中部配合設置。
15、優化的，上述太赫茲頻段探針測量誤差感知反饋補償結構，還包括ccd相機，ccd相機的攝像端朝向載片臺的載片面并朝向探針的針尖；
16、所述探針臺的一側具有波導夾具。
17、優化的，上述太赫茲頻段探針測量誤差感知反饋補償結構，基板部的表面具有包裹封裝，金屬部、傳感器組被包裹于包裹封裝內，針尖突出于包裹封裝的表面。
18、一種太赫茲頻段探針測試校準方法，使用上述的太赫茲頻段探針測量誤差感知反饋補償結構；包括以下步驟：
19、首先裝載探針于探針臺，并通過探針臺移動探針；
20、裝載芯片晶圓于載片臺上；
21、通過ccd相機觀察芯片晶圓鏡面反射的圖像來確定探針距離芯片晶圓面的高度；
22、通過觀察傳感器組的電壓反饋，調整載片臺及探針角度；
23、確保探針的全部針尖的尖端觸點與測試基板同時接觸。
24、優化的，上述太赫茲頻段探針測試校準方法，
25、首先裝載探針，控制探針臺在z方向下降，當探針與載片臺距離10mm以上時，裝載芯片晶圓；
26、隨后控制載片臺z方向上升，通過ccd相機實時觀測探針的針頭在芯片晶圓的倒影，控制探針與芯片晶圓距離d在20um左右；
27、然后控制探針臺帶動探針在z方向緩慢下降，通過ccd相機觀測探針的針頭陰影，當陰影出現微小滑移時，停止移動并觀察兩側傳感器變化；
28、調整至兩側探針的傳感器組平衡時，控制載片臺在z軸方向下移1mm，調整芯片晶圓后，控制載片臺在z軸方向上移0.9mm，調整載片臺x、y方位，尋找邊緣測試器件作為初始被測試件；
29、控制載片臺的z方位向上移動0.1mm，讀取初始被測試件信號；過程中使用ccd相機實時監測探針的位置來精確控制探針的針本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種太赫茲頻段探針測量誤差感知反饋補償結構，包括載片臺(1)，載片臺(1)上方兩側分別具有探針臺，探針臺裝載有探針(3)；其特征在于：
2.根據權利要求1所述的太赫茲頻段探針測量誤差感知反饋補償結構，其特征在于：所述金屬部為三個，三個金屬部分別為中間金屬部(3021)和兩個側部金屬部(3022)，中間金屬部(3021)位于兩個側部金屬部(3022)之間并與兩個側部金屬部(3022)間隔設置；
3.根據權利要求2所述的太赫茲頻段探針測量誤差感知反饋補償結構，其特征在于：中間金屬部(3021)遠離中間針尖(3011)的一端具有信號線(305)、接收端(306)和直流偏置(307)；所述信號線(305)、接收端(306)、直流偏置(307)依次與中間金屬部(3021)遠離中間針尖(3011)的一端電連接。
4.根據權利要求1所述的太赫茲頻段探針測量誤差感知反饋補償結構，其特征在于：所述傳感器組包括一個X軸傳感器(401)、一個Y軸傳感器(402)、信號焊盤一(403)和信號焊盤二(404)；
5.根據權利要求4所述的太赫茲頻段探針測量
6.根據權利要求1所述的太赫茲頻段探針測量誤差感知反饋補償結構，其特征在于：還包括CCD相機(5)，CCD相機(5)的攝像端朝向載片臺(1)的載片面并朝向探針(3)的針尖；
7.根據權利要求1所述的太赫茲頻段探針測量誤差感知反饋補償結構，其特征在于：基板部(304)的表面具有包裹封裝，金屬部、傳感器組被包裹于包裹封裝內，針尖突出于包裹封裝的表面。
8.一種太赫茲頻段探針測試校準方法，其特征在于：使用如權利要求1至7任一所述的太赫茲頻段探針測量誤差感知反饋補償結構；包括以下步驟：
9.根據權利要求8所述的太赫茲頻段探針測試校準方法，其特征在于：
...【技術特征摘要】
1.一種太赫茲頻段探針測量誤差感知反饋補償結構，包括載片臺(1)，載片臺(1)上方兩側分別具有探針臺，探針臺裝載有探針(3)；其特征在于：
2.根據權利要求1所述的太赫茲頻段探針測量誤差感知反饋補償結構，其特征在于：所述金屬部為三個，三個金屬部分別為中間金屬部(3021)和兩個側部金屬部(3022)，中間金屬部(3021)位于兩個側部金屬部(3022)之間并與兩個側部金屬部(3022)間隔設置；
3.根據權利要求2所述的太赫茲頻段探針測量誤差感知反饋補償結構，其特征在于：中間金屬部(3021)遠離中間針尖(3011)的一端具有信號線(305)、接收端(306)和直流偏置(307)；所述信號線(305)、接收端(306)、直流偏置(307)依次與中間金屬部(3021)遠離中間針尖(3011)的一端電連接。
4.根據權利要求1所述的太赫茲頻段探針測量誤差感知反饋補償結構，其特征在于：所述傳感器組包括一個x軸傳感器(401...
【專利技術屬性】
技術研發人員：溫良恭，白中揚，許寬昀，
申請(專利權)人：北京航空航天大學青島研究院，
類型：發明
國別省市：
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