 芯片测试咱们一起来学习一下有关芯片后道检验中的测试流程，本次参考由邬刚、王瑞金、包军林主编的《集成电路测试指南》，我将其中CP和FT测试有关内容做一个学习汇总。 IC测试的目的主要有两个方面：一是确认被测芯片是否符合产品手册上所定义的规范；二是通过测试测量，确定芯片可以正常工作的边界条件，即对芯片进行特性化分析。下面主要介绍集成电路测试的分类以及其中芯片探针（Chip Probing，CP）测试和最终成品测试（Final Test，FT）的测试流程及设备。 CP和FT测试都属于量产测试，是对大批量的die进行测试的一种，以剔除坏片。 基本的量产测试有两种，分别为芯片探针测试（CP test）和最终成品测试（FT Test）。二者的测试原理一样，都是通过自动测试设备(ATE)连接IC中集成的测试点，运行自动测试软件进行测试；区别是使用的测试设备和连接方式不同。 CP测试针对的是未切割的晶圆，因此也称为晶圆测试，需要用探针接触晶圆上的测试焊盘，一次可以测试晶圆上的单个或多个晶粒（Die）。 FT测试针对已经封装好的IC成品，用弹簧针（Pogo Pin）或者导电胶连接IC外引脚测试。图1.2中展示了晶圆、晶粒和封装后的IC。自动化测试设备针对这两种测试使用不同的机械手，CP测试使用的机械手称为探针台（Prober），FT测试使用的机械手称为分选机（Handler）。 CP测试是一种DC指标测试，一般必须测试OS测试（开电路测试，筛查基本开短路失效的die），DC电流测试等等其他DC可测的测试项，作为初步筛查，不是十分精确，因此可以适当放宽limit，后续的FT测试再严格卡控。CP测试是可选的，即量产阶段可以并不进行CP测试，但必须进行FT测试。 芯片在封装过程会因为封装缺陷产生失效芯片，所以必须进行FT测试，保证给客户出货的都是 good die。FT的重要性是大于CP的，如果芯片封装成本较大，那么建议做CP测试卡控良率，避免坏品封装出来损失封装成本。如果芯片封装成本不高且芯片本身良率较高（经过工程验证），那么可以跳过CP测试环节。 01.CP Test 通常CP测试流程如图所示，晶圆进入晶圆库时会经过来料检验（Incoming Quality Assurance，IQA），没有外观异常（包括划痕、裂纹、油污等）后会进行CP测试。CP测试会根据产品的不同进行不同的测试项的测试。CP主要是DC 测试，并不是芯片所有指标都会测试。  对于使用墨点标记失效芯片的CP量产流程，测试完成后会对晶圆进行烘烤以固化墨点，然后做CP检查（主要检查外观，墨点和测试数据是否一致等），检查没有问题会进行包装、质检（QualityAssurance，QA），然后安排出货。 CP测试系统主要由以下部分组成： o ATE Tester测试机：测试机头（Test Head）、测试机头支架、工作站（Workstation）； o 针测接口板（Probe Interface Board，PIB）； o 针塔（Pogo Tower）； o 探针卡（Probe Card）； o 晶圆卡盘（Chuck）； o 探针台（Prober）；  测试程序（Test Program）通常保存在服务器上，通过网络下载测试程序到工作站本地硬盘，然后通过工作站上的操作界面(Operation Interface，OI)控制程序加载，开始、停止测试，记录和存储测试结果，还可以实时显示测试进度和状态 。测试完成后，保存测试数据（Datalog）、结果统计（Summary）和晶圆测试结果图（Wafermap）。最终的Datalog、Summary和Wafermap通过网络传回服务器。 探针台包括晶圆上料区、垂直（Z轴）位置调整装置、平面（X/Y轴）位置传动装置等。探针台通过连接ATE的通信接口接收ATE发来的开始指令，调整探针正确接触晶圆内某一颗晶粒（Die）的测试焊盘，然后发送反馈信号给ATE并开始测试。 ATE测试完成后把测试结果记录到Datalog文件，并向探针台反馈测试分类（Bin）结果，探针台生成探针台格式的Wafermap。  02.FT Test FT测试系统主要包括： o ATE； o 分选机； o 测试配件，包括：负载板（Load Board）、芯片插座（Socket）、磨具（Kit）；  FT测试流程如下： 1）首先进行架机（Setup）。在测试机上安装负载板、插座和连接板，用螺钉将连接板紧固在分选机测试区，并将测试模具中的其他配件装在分选机上，调试好吸放料的感应位置，再接上通信接口； 2）架机完成后，通过测试机工作站的操作界面加载测试程序； 3）在分选机侧按开始按钮，分选机把待测芯片运送到测试区，准备好后反馈“开始测试”（Start Of Test，SOT）给测试机；4）测试机收到SOT信号后开始测试，测试完成发送“测试结束”（End Of Test，EOT）信号和Bin结果给分选机； 5）分选机接收Bin信号，把测试完成的芯片放置到预先设定好的分Bin料盘； 6）移动未测料到测试区，反馈SOT信号给测试机，开始下一轮测试； 7）重复测试步骤直至所有物料测试完成，操作界面会提示测试结束，生成测试数据；测试数据包括Datalog、Summary、标准测试数据格式文件（STDF）等。保存在本地的测试数据可通过ATE工作站上传服务器，供用户下载查阅。 关于CP和FT测试今天就学习到这里，学姐想说，ATE测试也是有很多要学习的内容，ATE工程师也是很稀缺，希望大家学无止境，对知识保持敬畏之心，每天有点进步。 |
