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2025年2月

第44卷 第2期理论研究

集成电路探针测试多物理场耦合数值分析

徐夏凡，张忠立，王灿，林正皓，刘春光，徐子翼，刘夷平

（上海市计量测试技术研究院国家市场监督管理总局智能压力传感计量溯源重点实验室，上海201203）

摘 要：针对集成电路测试中探针尺寸微小，难以精确分析探针与芯片引脚接触的多物理场耦合效应的问题，利用

COMSOL仿真软件对晶圆测试过程中探针与芯片引脚接触区域的温度、应力、位移及电损耗密度等关键物理量进行数

值分析。结果表明，探针与引脚的整体温度、两者温差、电损耗密度与探针内部传输电流呈正相关，而传输电流增加

会导致接触应力与最大位移量略微下降。探针引脚接触力的增大会降低两者之间的温差，并引起接触应力与最大位

-

移量的线性增加，而对电损耗密度几乎无影响；此外，探针材料对接触区域的各物理场分布有显著影响。

关键词：集成电路；探针测试；多物理场耦合；数值仿真分析

中图分类号：TN407文献标志码：ADOI:10.19652/j.cnki.femt.2502021

Numericalanalysisofmulti-physicsfieldcouplingin

integratedcircuitprobetesting

XUXiafan,ZHANGZhongli,WANGCan,LINZhenghao,LIUChunguang,XUZiyi,LIUYiping

(KeyLaboratoryofIntelligentPressureSensorMetrologyStateAdministrationforMarketRegulation,ShanghaiInstituteof

MeasurementandTestingTechnology,Shanghai201203,China)

Abstract:Toaddresstheissuethatthetinysizeofprobesinintegratedcircuit(IC)testingmakesitdifficulttoaccurately

analyzethemulti-physicsfieldcouplingeffectatthecontactbetweenprobesandchippins,anumericalanalysisofkey

physicalparameterswasconducted.Temperature,force,displacement,andelectricallossdensity,inthecontactareaofprobes

andchippinsduringthewafertestingprocesswereanalyzedbyusingtheCOMSOLsimulationsoftware.Theresultsshowed

that∙the∙temperature∙of∙the∙probe∙and∙pin,∙the∙temperature∙difference,∙and∙the∙electrical∙loss∙density∙are∙positively∙correlated∙

withthetransmissioncurrentoftheprobe.However,anincreaseinthetransmissioncurrentleadstoaslightdecreaseincontact

forceandmaximumdisplacement.Anincreaseintheprobe-pin∙contact∙force∙reduces∙the∙temperature∙difference∙between∙th