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芯片測試的流程介紹
來源:半導體產業園,略有刪減 | 作者:chnchip | 發布時間: 2020-12-21 | 3939 次瀏覽 | 分享到:
       芯片的測試流程根據不同的測試階段,可以分為三類:晶圓測試,封裝測試和系統級測試。

       晶圓測試(CP)

       晶圓測試也叫CP(Chip Probe,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。


       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probe card(俗稱針卡),在測試的時候,所有的測試程序都是通過probe card傳輸到晶圓上。測試完一個芯片,支架會移動(probe card是固定不動的)繼續測試另外的芯片。

       這里再聊一下關于probe card,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(當然這兩個圖是來源于不同的probe card哈,都是在網上找的圖片)。



       整個probe card上有很多電路和銅線,你可以簡單的理解為測試機臺將需要測試的電壓加到probe card的引腳上,然后再通過里面的電路穩定,轉換,最后傳輸到第二張圖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(final test)

       在晶圓測試后,將好的芯片在晶圓上標記出來(又叫blue tape),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。


       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,哎呀,這又涉及到一些新概念,我就再多說一些吧。

       首先我們要知道,在FT測試中是不需要probe card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probe card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。


       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。


       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,你就看一下你們家的電源插排,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,你把電器插到插孔上,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。

       系統級測試

       測試廠將已經封裝好,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板上,類似于這樣。
       然后在系統板上測試你相應的功能,看看這個芯片能不能符合你所需要的參數。這就是系統級測試。系統級測試大部分都是抽樣測試。其實如果到了這一步,還發現有壞的芯片,后果已經很嚴重了,因為你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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