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芯片的测试方法

更新时间:2023-11-23 点击量:540

半导体的生产流程包括晶圆制造和封装测试,在这两个环节中分别需要完成晶圆检测(CP, Circuit Probing)和成品测试(FT, Final Test)。无论哪个环节,要测试芯片的各项功能指标均须完成两个步骤:一是将芯片的引脚与测试机的功能模块连接起来,二是通过测试机对芯片施加输入信号,并检测输出信号,判断芯片功能和性能是否达到设计要求。

CP测试在整个芯片制作流程中处于晶圆制造和封装之间,测试对象是针对整片晶圆(Wafer)中的每一个Die,目的是确保整片(Wafer)中的每一个Die都能基本满足器件的特征或者设计规格书,通常包括电压、电流、时序和功能的验证。CP测试的具体操作是在晶圆制作完成之后,成千上万的裸DIE(未封装的芯片)规则的分布满整个Wafer。由于尚未进行划片封装,只需要将这些裸露在外的芯片管脚,通过探针(Probe)与测试机台(Tester)连接,进行芯片测试就是CP测试。晶圆检测是指通过探针台和测试机的配合使用,对晶圆上的裸芯片进行功能和电参数测试,其测试过程为:探针台将晶圆逐片自动传送至测试位置,芯片的Pad 点通过探针、专用连接线与测试机的功能模块进行连接,测试机对芯片施加输入信号并采集输出信号,判断芯片功能和性能是否达到设计规范要求。测试结果通过通信接口传送给探针台,探针台据此对芯片进行打点标记,形成晶圆的Map图。

成品测试是指通过分选机和测试机的配合使用,对封装完成后的芯片进行功能和电参数测试,其测试过程为:分选机将被测芯片逐个自动传送至测试工位,被测芯片的引脚通过测试工位上的基座、专用连接线与测试机的功能模块进行连接,测试机对芯片施加输入信号并采集输出信号,判断芯片功能和性能是否达到设计规范要求。测试结果通过通信接口传送给分选机,分选机据此对被测芯片进行标记、分选、收料或编带。

外观检查就是目测或利用一些简单仪器,如立体显微镜、金相显微镜甚至放大镜等工具检查PCB的外观,寻找失效的部位和相关的物证,主要的作用就是失效定位和初步判断PCB的失效模式。外观检查主要检查PCB的污染、腐蚀、爆板的位置、电路布线以及失效的规律性、如是批次的或是个别,是不是总是集中在某个区域等等。另外,有许多PCB的失效是在组装成PCBA后才发现,是不是组装工艺过程以及过程所用材料的影响导致的失效也需要仔细检查失效区域的特征。

半导体测试是半导体生产过程中的重要环节,其核心测试设备包括测试机、分选机、探针台。锦正茂高低温真空磁场探针台是具备提供高低温、真空以及磁场环境的高精度实验台,它的诸多设计都是专用的。因此,高低温磁场探针台的配置主要是根据用户的需求进行选配及设计。例如,要求的磁场值,均匀区大小、均匀度大小、样品台的尺寸等,均于磁力线在一定区域内产生的磁通密度相关联;位移台还可与磁流体密封搭配,实现水平方向二维移动和样品台360度转动;除此之外,该探针台和我司自主研发的高精度双极性恒流电源搭配使用户,可以磁场的高稳定性。因此,该类型的探针台主要依据客户的使用情况进行设计优化。

锦正茂高低温真空磁场探针台探针台配备4个(可选6个或8个)拥有高精度位移的探针臂,同时配有高精度电子显微镜,便于微小样品的观察操作。探针可通过直流或者低频交流信号,用来测试芯片、晶圆片、封装器件等,广泛应用于半导体工业、MEMS 、超导、电子学、铁电子学、物理学、材料学和生物医学等领域。

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