 MOSFET是分立器件的一个典型代表，其测试的复杂度虽比不上集成电路，但其高电压，大电流以及雪崩，热阻等动态参数的测试也很难对付，需要一定经验的积累，才能比较好的完成测试。前几年，MOSFET的测试（尤其在CP测试阶段）大多是以抽测的形式来监控良率，但最近几年，因终端客户对质量的要求越来越高，以及LED照明的发展，很多MOSFET需要和IC合封在一起，如果因为MOSFET的失效而导致整颗IC报废，成本将会高出很多，所以很多厂商不得不对wafer上的每颗MOSFET进行测试，而目前MOSFET的CP测试仍然以single site为主，这将大大增加了测试成本，这让本来利润很薄的mosfet变的更加糟糕，本文推荐的这款低成本，高效率的测试解决方案将可以完美解决这一问题。 在介绍方案之前，我们先来简单普及一下mosfet的知识，下面为mosfet的工艺制作剖面图，以及制作完成后的die顶视图，在mosfet完成FAB加工后即可进入CP测试，然后再进行封装，封装完成后再进行FT测试，测试OK的可以包装发给终端客户使用。所以即使是看似简单的mosfet，也需要经过两道测试才能放心的发给客户使用。  如下为一颗mosfet的参数列表，从参数列表上可以看出，mosfet的测试参数还是挺多的：  为方便大家理解，针对以上参数，我们来逐一简单解释一下： BVDSS：漏-源击穿电压，有时候叫做V(BR)DSS，是指在特定的温度和栅源短接情况下，流过漏极电流达到一个特定值时的漏源电压，这种情况下的漏源电压为雪崩击穿电压。另外BVDSS是正温度系数，温度低时，BVDSS小于25℃时的漏源电压的最大额定值。在-50℃, BVDSS大约是25℃时最大漏源额定电压的90%。在实际应用中，大部分都是应用mosfet的开关特性，所以在电路中，加在漏源两端的电压必须小于此电压，这样才能起到关断和导通的作用。此电压越高，工艺难度也越大，其价格也越贵。其测试方法如下：在G、S短路的情况下，在D、S端加250uA电流，然后测试D、S两端的电压即为BVDSS，测试图如下：  IDSS：零栅压漏极电流，IDSS是指在当栅源电压为零时，在特定的漏源电压下的漏源之间泄漏电流。此参数主要考察mosfet的漏源间在特定电压下的漏电，此漏电越小，mosfet的性能越好，不过此泄漏电流会随着温度的增加而增大，所以其测试值跟环境温度相关性很大，上表中分别列出了IDSS在室温和高温下的电流规定。其测试方法也比较简单，在G、S短接的情况下，在D、S端加表中给出的600V（高温时为480V）电压，然后测试D、S流过的电流IDSS即可。测试图如下：  IGSS ：栅源漏电流，是指在特定的栅源电压情况下流过栅极的漏电流，此电流也是越小越好。测试图如下  VGS(th) 阈值电压，是指加的栅源电压能使漏极开始有电流，或关断MOSFET时电流消失时的电压，测试的条件（漏极电流，漏源电压，结温）也是有规格的。正常情况下，所有的MOS栅极器件的阈值电压都会有所不同。因此，VGS(th)的变化范围是规定好的。VGS(th)是负温度系数，当温度上升时，MOSFET将会在比较低的栅源电压下开启。此参数的测试相对复杂一些，需要通过扫描VGS的电压，同时检测ID的电流来实现，不过如果不需要知道VGS(th)的准确值，仅需判断此参数的pass或者fail，那么也可以采用简单的方法进行。测试图如下：  RDS(on)：导通电阻，是指在特定的ID电流（通常为ID电流的一半）、栅源电压的情况下测得的漏-源电阻。测试图如下：  另外还有不少动态参数如RG，CISS，Qg，EA，以及开关参数，这些参数目前主要在FT完成测试，CP测试基本很少涉及，在此我们不做详细介绍。如有感兴趣的同学可以先参考一下站内的另外一篇关于mosfet参数测试的技术文章：http://www.ictest8.com/a/example/discrete/2014/10/MOSFET.html 从具体参数来看，看似简单的MOSFET，其测试参数也不少，甚至感觉有些复杂，尤其目前有很多高电压，大电流的mosfet，给量产测试带来了不少挑战，那么实现multi site将更为不易。 针对目前mosfet测试亟需降低成本和解决效率的情况下，我们基于宏邦电子的T862设备进行了8site mosfet量产测试开发，此T862配置了1500V高压板---HVS和50V/20A大电流板卡---DVI3，以及8通道50V/500MA 电压电流源---OVI2板卡，针对mosfet的DC参数进行全参数测试，实现了8site仅需200ms左右的测试时间，一片4万颗mosfet的wafer，不到1个小时即可完成测试，相对之前single site的方案效率大大提高了6倍之多！另外从整体的测试成本上来看，此方案的测试成本也比原single site的成本降低了3倍左右，目前此方案已在多家CP厂量产，得到业界一致好评。更值得一提的是：在不改变硬件配置的情况下，同时可以满足模拟IC（如LED driver，DC-DC，AC-DC等）的量产测试，针对不同的IC可以实现4—8site测试，一机两用，一举两得，堪称完美解决方案！（已经采用此方案的测试厂都在偷笑中……） 如下介绍此解决方案的具体实现，下图为T862设备，我们在此基础上设计了专用的8SITE mosfet测试盒，通过电缆连接到mosfet的测试针卡上，来实现8site测试。  下图为在实际量产中与UF200 probe联机，实现8site 量产测试，  下图为mosfet量产的具体测试数据，图中可以看出，全部覆盖了DC参数，而且还测试了不同条件的参数，考核相对比较严格：  下图为8site测试良率数据，每个site均比较稳定在97.5%左右的良率，site与site之间无差异，表现良好：  下图为同样硬件配置情况下的T862，测试一颗模拟IC的8site量产作业图，从图中可以看出，仅需更换一个DUT板即可实现模拟IC的测试，内部板卡无需更改。  下图为详细测试数据，图中可以看出，有电压、电流，时间等常规IC测试参数，当前测试总数为：69563，总体良率为98.51%：  下图为8site测试良率数据，每个site均比较稳定在98%左右的良率，site与site之间无差异，表现良好：  在目前半导体行业飞速发展的今天，技术创新将变的尤为重要，在保证产品质量的前提下，提高效率，降低成本将会使我们的产品更有竞争力，本文的这一创新测试解决方案为广大mosfet厂商带来了福音，同时也为广大CP、FT工厂提供了整体的完美解决方案。 欲了解此方案更多详情，请联系：孙鹏程 电话：13816654535(微信同号) |
