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从模拟到数字,全面解析IC测试的挑战与机遇

时间:2024-04-26 21:02来源:封测实验室 作者:ictest8_edit 点击:

 

Perface

集成电路芯片的测试(ICtest)分类包括:
 
• 晶圆测试(wafertest)、
 
• 芯片测试(chiptest)
 
• 封装测试(packagetest)
 
wafertest是在晶圆从晶圆厂生产出来后,切割减薄之前的测试。

其设备通常是测试厂商自行开发制造或定制的,一般是将晶圆放在测试平台上,用探针探到芯片中事先确定的测试点,探针上可以通过直流电流和交流信号,可以对其进行各种电气参数测试。

对于光学IC,还需要对其进行给定光照条件下的电气性能测试。

晶圆测试

主要设备:探针平台,辅助设备:无尘室及其全套设备。


晶圆测试是效率最高的测试,因为一个晶圆上常常有几百个到几千个甚至上万个芯片,而这所有芯片可以在测试平台上一次性测试。

晶圆针测(Chip Probing;CP)之目的在于针对芯片作电性功能上的 测试(Test),使 IC 在进入构装前先行过滤出电性功能不良的芯片,以避免对不良品增加制造成本。


半导体制程中,针测制程只要换上不同的测试配件,便可与测试制程共享相同的测试机台(Tester)。所以一般测试厂为提高测试机台的使用率,除了 提供最终测试的服务亦接受芯片测试的订单。

chiptest

chiptest是在晶圆经过切割、减薄工序,成为一片片独立的chip之后的测试。其设备通常是测试厂商自行开发制造或定制的,一般是将晶圆放在测试平台上,用探针探到芯片中事先确定的测试点,探针上可以通过直流电流和交流信号,可以对其进行各种电气参数测试。

chiptest和wafertest设备Z主要的区别是因为被测目标形状大小不同因而夹具不同。对于光学IC,还需要对其进行给定光照条件下的电气性能测试。


chiptest主要设备:探针平台(包括夹持不同规格chip的夹具)chiptest辅助设备:无尘室及其全套设备。


chiptest能测试的范围和wafertest是差不多的,由于已经经过了切割、减薄工序,还可以将切割、减薄工序中损坏的不良品挑出来。但chiptest效率比wafertest要低不少。


packagetest

packagetest是在芯片封装成成品之后进行的测试。由于芯片已经封装,所以不再需要无尘室环境,测试要求的条件大大降低。

一般packagetest的设备也是各个厂商自己开发或定制的,通常包含测试各种电子或光学参数的传感器,但通常不使用探针探入芯片内部(多数芯片封装后也无法探入),而是直接从管脚连线进行测试。


由于packagetest无法使用探针测试芯片内部,因此其测试范围受到限制,有很多指标无法在这一环节进行测试。但packagetest是Z终产品的测试,因此其测试合格即为最终合格产品。

IC的测试是一个相当复杂的系统工程,无法简单地告诉你怎样判定是合格还是不合格。

一般说来,是根据设计要求进行测试,不符合设计要求的就是不合格。而设计要求,因产品不同而各不相同,有的IC需要测试大量的参数,有的则只需要测试很少的参数。


事实上,一个具体的IC,并不一定要经历上面提到的全部测试,而经历多道测试工序的IC,具体在哪个工序测试哪些参数,也是有很多种变化的,这是一个复杂的系统工程。

例如对于芯片面积大、良率高、封装成本低的芯片,通常可以不进行wafertest,而芯片面积小、良率低、封装成本高的芯片,Z好将很多测试放在wafertest环节,及早发现不良品,避免不良品混入封装环节,无谓地增加封装成本。

IC测试的设备,由于IC的生产量通常非常巨大,因此向万用表、示波器一类手工测试一起一定是不能胜任的,目前的测试设备通常都是全自动化、多功能组合测量装置,并由程序控制,你基本上可以认为这些测试设备就是一台测量专用工业机器人。

IC的测试是IC生产流程中一个非常重要的环节,在目前大多数的IC中,测试环节所占成本常常要占到总成本的1/4到一半。
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