近年來，中國大陸半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)需求增長迅速，在這一背景下，芯片晶圓檢測(cè)必須使用的高精密檢測(cè)設(shè)備亦有著越來越廣闊的市場(chǎng)。由于每個(gè)功能元件都有其自身的測(cè)試要求，設(shè)計(jì)工程師必須在設(shè)計(jì)初期就做出測(cè)試規(guī)劃。本文收集整理了一些資料，期望能對(duì)各位讀者有比較大的參閱價(jià)值。
一、芯片測(cè)試需要什么設(shè)備？
第一個(gè)：測(cè)試機(jī)
測(cè)試機(jī)是檢測(cè)芯片功能和性能的專用設(shè)備。測(cè)試時(shí)，測(cè)試機(jī)對(duì)待測(cè)芯片施加輸入信號(hào)，得到輸出信號(hào)與預(yù)期值進(jìn)行比較，判斷芯片的電性性能和產(chǎn)品功能的有效性。在CP、FT檢測(cè)環(huán)節(jié)內(nèi)，測(cè)試機(jī)會(huì)分別將結(jié)果傳輸給探針臺(tái)和分選機(jī)。當(dāng)探針臺(tái)接收到測(cè)試結(jié)果后，會(huì)進(jìn)行噴墨操作以標(biāo)記出晶圓上有缺損的芯片；而當(dāng)分選器接收到來自測(cè)試機(jī)的結(jié)果后，則會(huì)對(duì)芯片進(jìn)行取舍和分類。
第二個(gè)：探針機(jī)
探針臺(tái)用于晶圓加工之后、封裝工藝之前的CP測(cè)試環(huán)節(jié)，負(fù)責(zé)晶圓的輸送與定位，使晶圓上的晶粒依次與探針接觸并逐個(gè)測(cè)試。探針臺(tái)的工作流程為：通過載片臺(tái)將晶圓移動(dòng)到晶圓相機(jī)下——通過晶圓相機(jī)拍攝晶圓圖像，確定晶圓位置——將探針相機(jī)移動(dòng)到探針卡下，確定探針頭位置——將晶圓移動(dòng)到探針卡下——通過載片臺(tái)垂直方向運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)針。
第三個(gè)：分選機(jī)
分選設(shè)備應(yīng)用于芯片封裝之后的FT測(cè)試環(huán)節(jié)，它是提供芯片篩選、分類功能的后道測(cè)試設(shè)備。分選機(jī)負(fù)責(zé)將輸入的芯片按照系統(tǒng)設(shè)計(jì)的取放方式運(yùn)輸?shù)綔y(cè)試模塊完成電路壓測(cè)，在此步驟內(nèi)分選機(jī)依據(jù)測(cè)試結(jié)果對(duì)電路進(jìn)行取舍和分類。
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二、芯片功能測(cè)試常用的幾種方法
芯片功能測(cè)試常用6種方法有板級(jí)測(cè)試、晶圓CP測(cè)試、封裝后成品FT測(cè)試、系統(tǒng)級(jí)SLT測(cè)試、可靠性測(cè)試，多策并舉。
第一種：板級(jí)測(cè)試，主要應(yīng)用于功能測(cè)試，使用PCB板+芯片搭建一個(gè)“模擬”的芯片工作環(huán)境，把芯片的接口都引出，檢測(cè)芯片的功能，或者在各種嚴(yán)苛環(huán)境下看芯片能否正常工作。需要應(yīng)用的設(shè)備主要是儀器儀表，需要制作的主要是EVB評(píng)估板。
第二種：系統(tǒng)級(jí)SLT測(cè)試，常應(yīng)用于功能測(cè)試、性能測(cè)試和可靠性測(cè)試中，常常作為成品FT測(cè)試的補(bǔ)充而存在，顧名思義就是在一個(gè)系統(tǒng)環(huán)境下進(jìn)行測(cè)試，就是把芯片放到它正常工作的環(huán)境中運(yùn)行功能來檢測(cè)其好壞，缺點(diǎn)是只能覆蓋一部分的功能，覆蓋率較低所以一般是FT的補(bǔ)充手段。
第三種：可靠性測(cè)試，主要就是針對(duì)芯片施加各種苛刻環(huán)境，比如ESD靜電，就是模擬人體或者模擬工業(yè)體去給芯片加瞬間大電壓。
第四種：封裝后成品FT測(cè)試，常應(yīng)用與功能測(cè)試、性能測(cè)試和可靠性測(cè)試中，檢查芯片功能是否正常，以及封裝過程中是否有缺陷產(chǎn)生，并且?guī)椭诳煽啃詼y(cè)試中用來檢測(cè)經(jīng)過“火雪雷電”之后的芯片是不是還能工作。
第五種：晶圓CP測(cè)試，常應(yīng)用于功能測(cè)試與性能測(cè)試中，了解芯片功能是否正常，以及篩掉芯片晶圓中的故障芯片。
第六種：多策并舉。
總結(jié)，在半導(dǎo)體設(shè)計(jì)、制造、封裝中的各個(gè)環(huán)節(jié)都要進(jìn)行反復(fù)多次的檢測(cè)、測(cè)試以確保產(chǎn)品質(zhì)量，從而研發(fā)出符合系統(tǒng)要求的器件。缺陷相關(guān)的故障成本高昂，從IC級(jí)別的數(shù)十美元，到模塊級(jí)別的數(shù)百美元，乃至應(yīng)用端級(jí)別的數(shù)千美元。因此，檢測(cè)設(shè)備從設(shè)計(jì)驗(yàn)證到整個(gè)半導(dǎo)體制造過程都具有無法替代的重要地位。我公司擁有專業(yè)工程師及行業(yè)精英團(tuán)隊(duì)，建有標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)室3個(gè)，實(shí)驗(yàn)室面積1800平米以上，可承接電子元器件測(cè)試驗(yàn)證、IC真假鑒別，產(chǎn)品設(shè)計(jì)選料、失效分析，功能檢測(cè)、工廠來料檢驗(yàn)以及編帶等多種測(cè)試項(xiàng)目。
