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半导体芯片测试的详解_测试_芯片

雨夜梧桐 2024-12-06 21:28:55 0

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一、 CP测试

CP(Chip Probing)测试也叫晶圆测试(wafer test),也便是在芯片未封装之前对wafer进行测试,这样就可以把有问题的芯片在封装之前剔除出来,节约封装FT的本钱。
CP测试在全体芯片制作流程中处于晶圆制造和封装之间。
晶圆(Wafer)制作完成之后,成千上万的裸DIE(未封装的芯片)规则地布满全体Wafer。
由于尚未进行划片封装,芯片的管脚全部袒露在外,这些极眇小的管脚须要通过更细的探针(Probe)来与测试机台(Tester)连接。

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(图片来自网络侵删)

可以把CP想成下图的测试样子,用探针Probe来进行测试晶圆:

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但运用中,探针的数量非常的多,会利用几千上万个探针做的探针台。
探针台,是用来承载wafer的平台,让wafer内的每颗die每个bond pads 都能连接到Probe card的探针上,同时能够精确地移位,每次测试之后,换其余的die再一次连接到Probe card的探针上,从而担保wafer上的每一个die都被测试到。
高端探针台目前大部分为国外品牌垄断,中低端市场基本由海内探针台厂家霸占,也有部分中高端市场逐渐被国产替代。

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CP测试紧张测以下几方面的内容:

SCAN。
SCAN用于检测芯片逻辑功能是否精确。
Boundary SCAN。
Boundary SCAN用于检测芯片管脚功能是否精确。
存储器。
芯片每每集成着各种类型的存储器(例如ROM/RAM/Flash),为了测试存储器读写和存储功能,常日在设计时提前加入BIST(Built-In SelfTest)逻辑,用于存储器自测。
芯片通过分外的管脚配置进入各种BIST功能,完成自测试后BIST模块将测试结果反馈给Tester。
DC/AC Test。
DC测试包括芯片Signal PIN的Open/Short测试,电源PIN的PowerShort测试,以及检测芯片直流电流和电压参数是否符合设计规格RF Test。
对付无线通信芯片,RF的功能和性能至关主要。
CP中对RF测试来检测RF模块逻辑功能是否精确。
FT时还要对RF进行更进一步的性能测试。
其他Function Test。
芯片其他功能测试,用于检测芯片其他主要的功能和性能是否符合设计规格。

测试机须要根据测试的内容进行选择,有很多品牌和产品系列:例如存储器芯片Advantest T55xx 系列等、数字稠浊旗子暗记或SoC芯片Teradyne J750 系列等,RF射频芯片Credence ASL-3000 系列等。

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二、 FT(final test)测试

FT(final test)测试便是终极测试,在芯片完成封装之后进行的测试。
FT测试属于芯片级测试,是通过测试板(Loadboard)和测试插座(Socket)使自动化测试设备(ATE)到封装后的芯片之间建立电气连接。
FT测试的目的是筛选出知足设计规格的产品卖给客户。

FT的测试系统构造如下图:

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FT测试须要的硬件设备包括测试板、测试插座、ATE(Automation Test Equi[pment)测试机台、Handler。
个中Handler也称为自动化分类机,是用来实现FT测试自动化的设备。

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handler与tester相结合以及连上了interface之后才能测试。
动作便是handler的手臂将芯片放进socket,然后contact pusher下压。
使芯片的引脚精确的和socket的打仗送出start旗子暗记,透过interface 给tester,测试完成之后tester送回binning及EOT(end of test)讯号。
handler再做出分类的动作。

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FT测试项目也是根据芯片的功能和特性决定的。
常见的FT测试项一样平常有:

Open/short test,也便是检讨芯片引脚是否有开路或者短路,DC test也便是检讨器件直流的电流和电压的参数。
Eflash test也便是检讨内嵌的flash功能和性能,包含读写参数动作功耗和速率等各种参数。
Function test便是测试芯片的逻辑功能,AC test便是验证互换的规格,包括互换输出旗子暗记的质量和旗子暗记的实际参数。
RF test这个便是针对有射频模块的芯片,紧张验证射频模块的功能和性能参数。
还有便是DFT test,DFT(Design forTest) test紧张包括scan扫描设计和内件的自测,也便是BIST(Build In Self Test)。

三、 SLT测试

SLT是System Level Test的缩写。
SLT一种是在其他测试覆盖率无法知足时利用。
还有一种便是为了掌握本钱,由于ATE的测试本钱比较高。
SLT的测试把芯片放在测试板上,测试板可以用于验证芯片的各个功能。
由于他们掌握多台测试机,这样可以实现批量的测试。

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SLT测试须要的硬件设备包括测试板、测试插座、Handler、Change Kit以及测试主机与连接线等。
SLT测试属于定制化测试,软件部分灵巧度比较高,不须要基于自动化测试平台开拓,完备由测试工程师自主开拓。
SLT测试内容常日包括芯片功能测试、高速接口测试以及DDR内存干系的测试等。
与FT测试相同,程序会根据测试结果Pass或者Fail对芯片进行物理分Bin。

以上三种紧张测试之外 ,有的芯片可能还要进行一些可靠性测试,包括以下内容:

ESD,也便是静电抗扰度测试Lateh up便是闩锁测试HTOL便是高温事情寿命测试LTOL便是低温事情寿命测试TCT温度循环测试HAST高加速温度温湿度应力测试其他分外哀求的测试

四、 全自动测试办理方案

末了说一下,以上提到的多数测试,实际生产中为了提高效率,常常采取下图的全自动的测试办理方案。

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