芯片測試的一般流程都有哪些?

日期:2021-09-16 15:32:07 瀏覽量:5622 標簽: 芯片檢測

芯片測試的目的是剔除在設計和生產過程中失效和潛在的失效芯片,防止不良品流入客戶。因此我們在選型時,需要增加芯片測試級別的評估,通過與原廠以及封測廠的交流,獲取芯片設計驗證→過程工藝檢測→晶圓測試→芯片成品測試階段的關鍵參數(shù)和指標來綜合評估。

芯片的測試流程根據(jù)不同的測試階段,可以分為三類:晶圓測試,封裝測試和系統(tǒng)級測試。

晶圓測試(CP)

晶圓測試也叫CP(ChipProbe,各家叫法可能會有點不同),就是直接將一整片晶圓放到機臺里面進行測試。類似于下圖的樣子。

晶圓測試(CP)

被測試的晶圓放在支架上(實際上不是叫支架啦,好理解就可以),上面固定probecard(俗稱針卡),在測試的時候,所有的測試程序都是通過probecard傳輸?shù)骄A上。測試完一個芯片,支架會移動(probecard是固定不動的)繼續(xù)測試另外的芯片。

這里再聊一下關于probecard,它是長這個樣子的,第一張圖是一個整體樣子,第二張圖是一個將中間部分放大的圖(來源網(wǎng)絡)。

probe card

整個probecard上有很多電路和銅線,可以簡單的理解為測試機臺將需要測試的電壓加到probecard的引腳上,然后再通過里面的電路穩(wěn)定,轉換,最后傳輸?shù)降诙垐D里面中間銀色的針上。再通過這些非常非常細的針扎到芯片的引腳上(注意,這個時候芯片還沒有封裝,所以沒有引腳,只有pad,可以說是這些探針扎到pad上)。所以就這樣,機臺將所需要的測試電壓加到芯片上進行測試。

晶圓測試一般會測試很多遍,比如常溫測試一遍基本功能(俗稱CP1或者sort1),高溫烘烤之后再測試一遍(俗稱CP2),再在客戶想要的條件下測試一遍(CP3)。當然,這些順序在各家都不太一樣,但是過程都差不多。有些小的fabless由于出不起測試的費用,所以會省去CP2,CP3.只測CP1.當然也有一些特別小的fabless,為了省錢,就不測CP。拿到wafer直接切割成每顆芯片,進行封裝,然后測試。

封裝測試(finaltest)

在晶圓測試后,將好的芯片在晶圓上標記出來(又叫bluetape),然后切割成一個一個單獨的芯片,將這些一個一個的芯片封裝成黑盒子,也就是這個樣子。

封裝測試(final test)

然后我們將一堆黑盒子芯片,分別裝進socket中,然后再將socket裝進一個board中。

首先我們要知道,在FT測試中是不需要probecard的。那該怎么測試呢?在封裝完之后得到上面圖形的黑盒子芯片。可以看到,上面有很多銀色的金屬引腳,這個時候用CP端的probecard肯定是不行了,最好的辦法就是找一個插座,將這些帶引腳的芯片插在插座上,然后給插座供電就可以測試了啊,這個插座就叫做socket,所以直接在socket上加電壓,電流就可以了。

插座

到這里還有一個問題,就是這樣一個一個測試太慢了,最好是把這些socket都放在一起。然后測試效率就大大升高。所以我們把這些socket都放在一個板子上,這個板子就叫做board。那socket和board是什么關系呢?看下圖。

board

在測試的時候,將board放到測試機臺上,測試機臺將需要的電壓電流加到board上的接口,然后再通過board上的電路,將這些電壓電流加到socket上,socket再把電壓電流加到芯片上。這就是FT測試的大概流程。

如果還不理解,就看一下電源插排,那跟主電源線就是測試機臺,那個插排就是board,插排上每一個插孔就是socket,把電器插到插孔上,電器就是芯片。

最后將測試結果標記出來,然后將好的芯片寄給fabless。

系統(tǒng)級測試

測試廠將已經(jīng)封裝好,而且將通過測試的芯片寄給fabless,fabless拿到芯片后,會將這些芯片安裝的系統(tǒng)板上,類似于這樣。

芯片測試的一般流程都有哪些?

然后在系統(tǒng)板上測試相應的功能,看看這個芯片能不能符合所需要的參數(shù)。這就是系統(tǒng)級測試。系統(tǒng)級測試大部分都是抽樣測試。其實如果到了這一步,還發(fā)現(xiàn)有壞的芯片,后果已經(jīng)很嚴重了,因為不知道還有多少產品還有有問題,完全不能評估有多大的影響。

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