 在半导体芯片测试中，CP测试（Chip Probing, 晶圆测试）和FT测试（Final Test, 成品测试）是两个十分关键的阶段。它们分别对应于芯片在封装前后的测试，确保产品的质量和性能。下面详细介绍它们的测试内容、流程、设备、数据分析等方面的区别和联系。1. CP测试（Chip Probing, 晶圆测试） 1.1 定义 CP测试是在晶圆制造完成后、芯片封装前进行的电性测试。它通过探针卡（Probe Card）接触芯片的焊盘（Pad），利用自动测试设备（ATE）测试芯片的基本功能和电性参数，以筛选不良芯片。 1.2 主要目的 • 筛选不良芯片，避免浪费封装成本。 • 验证芯片基本性能，确保其符合规格要求。 • 数据收集，用于晶圆良率分析、工艺优化和失效分析。 1.3 CP测试流程 1. 晶圆装载（Wafer Loading） • 机械手从FOUP（Front Opening Unified Pod）中取出晶圆并放入探针台（Probe Station）。 2. 对位校准（Alignment） • 通过视觉系统（Vision System）进行晶圆和探针卡的对准，确保探针正确接触芯片焊盘。 3. 探针接触（Probing） • 探针卡（Probe Card）与芯片焊盘接触，进行电气信号测试。 4. 电性测试（Electrical Testing） • 由自动测试设备（ATE, Automatic Test Equipment）执行测试程序，对芯片电性参数进行测量。 5. 数据处理（Data Processing） • 记录各芯片的Bin分类、电性参数等数据，形成Wafer Map。 6. 不良芯片标记（Marking） • 通过软件或激光/墨点（Laser Marking/Ink Dot）标记不良芯片。 7. 晶圆卸载（Unloading） • 处理完成的晶圆被放回FOUP，等待后续工艺（切割、封装等）。 1.4 主要测试内容 1. 直流测试（DC Test） • 工作电压（Vdd, Vss） • 漏电流（Ioff, Leakage） • 静态电流（IDDQ Test） • 输入/输出电平（VIH, VIL, VOH, VOL） 2. 交流测试（AC Test） • 时序测试（Timing Test） • 传播延迟（Propagation Delay） • 工作频率测试（Functional Frequency Test） 3. 功能测试（Functional Test） • 逻辑功能测试（如存储器读写测试） • 特殊模式测试（如Scan Chain, MBIST, JTAG） 4. 特殊测试 • 高温/低温测试（HTOL, LTOL） • ESD/闩锁测试（Latch-up） 1.5 CP测试的设备 • 探针台（Probe Station）：如 TEL（东京电子）、Accretech（东精）、TSK • 探针卡（Probe Card）：Cantilever, Vertical, MEMS 类型 • 自动测试设备（ATE）：如 Advantest, Teradyne, Chroma • 数据分析软件：用于Bin分类、良率统计、失效分析 1.6 CP测试的测试结果 Bin分类： • Bin 1：完全合格芯片（pass），可进入封装。 • Bin n：次级芯片(degrade)，可能降级使用。 • Bin Fail：不合格芯片，淘汰或失效分析。 2. FT测试（Final Test, 成品测试） 2.1 定义 FT测试是在芯片封装后进行的最终测试，确保封装完成的芯片在实际工作环境中能够正常运行。 2.2 主要目的 • 验证封装完整性，确保封装后电气性能未受损。 • 确保芯片在不同环境下的稳定性（如高温、低温）。 • 筛选出高性能芯片，根据不同性能等级分级（如不同主频的处理器）。 2.3 FT测试流程 1. 芯片装载（Loading） • 采用Handler设备自动上料。 2. 电性测试（Electrical Testing） • 由ATE执行全功能测试，包括DC、AC、功能测试。 3. 环境测试（Environmental Testing） • 可能包含高温/低温测试、功耗测试等。 4. 数据处理（Data Processing） • 记录每颗芯片的测试结果，并进行分级。 5. 分选（Sorting） • 根据性能等级分类，例如CPU按主频分级（如2.5GHz, 2.8GHz）。 6. 芯片标记（Marking） • 激光标记或编码。 7. 芯片封装（Packing） • 通过Tray/Tube/Reel进行打包。 2.4 主要测试内容 • 所有CP测试项目 • 封装影响测试 • 引脚接触测试（Contact Test） • 封装短路/开路检测 • 可靠性测试 • 高温/低温工作测试 • 老化测试（Burn-in Test） • 不同工作条件下的参数测量 • 高速信号测试 • 射频测试（对于RF芯片） 2.5 FT测试的设备 • Handler（上下料设备）：Multitest, Cohu, Seiko Epson • ATE（自动测试设备）：Advantest, Teradyne, National Instruments • 烧录设备（Programming Equipment）：用于烧录固件的芯片 3. 总结 • CP测试主要目的是筛选不良芯片，提高良率。 • FT测试更严苛，确保封装后的芯片能够满足客户需求，进一步分级筛选。 • CP/FT 结合使用，有助于提升芯片整体质量和生产效率。 |
