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芯片的測(cè)試方法

更新時(shí)間:2023-11-23 點(diǎn)擊量:1551

半導(dǎo)體的生產(chǎn)流程包括晶圓制造和封裝測(cè)試,在這兩個(gè)環(huán)節(jié)中分別需要完成晶圓檢測(cè)(CP, Circuit Probing)和成品測(cè)試(FT, Final Test)。無論哪個(gè)環(huán)節(jié),要測(cè)試芯片的各項(xiàng)功能指標(biāo)均須完成兩個(gè)步驟:一是將芯片的引腳與測(cè)試機(jī)的功能模塊連接起來,二是通過測(cè)試機(jī)對(duì)芯片施加輸入信號(hào),并檢測(cè)輸出信號(hào),判斷芯片功能和性能是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

CP測(cè)試在整個(gè)芯片制作流程中處于晶圓制造和封裝之間,測(cè)試對(duì)象是針對(duì)整片晶圓(Wafer)中的每一個(gè)Die,目的是確保整片(Wafer)中的每一個(gè)Die都能基本滿足器件的特征或者設(shè)計(jì)規(guī)格書,通常包括電壓、電流、時(shí)序和功能的驗(yàn)證。CP測(cè)試的具體操作是在晶圓制作完成之后,成千上萬的裸DIE(未封裝的芯片)規(guī)則的分布滿整個(gè)Wafer。由于尚未進(jìn)行劃片封裝,只需要將這些裸露在外的芯片管腳,通過探針(Probe)與測(cè)試機(jī)臺(tái)(Tester)連接,進(jìn)行芯片測(cè)試就是CP測(cè)試。晶圓檢測(cè)是指通過探針臺(tái)和測(cè)試機(jī)的配合使用,對(duì)晶圓上的裸芯片進(jìn)行功能和電參數(shù)測(cè)試,其測(cè)試過程為:探針臺(tái)將晶圓逐片自動(dòng)傳送至測(cè)試位置,芯片的Pad 點(diǎn)通過探針、專用連接線與測(cè)試機(jī)的功能模塊進(jìn)行連接,測(cè)試機(jī)對(duì)芯片施加輸入信號(hào)并采集輸出信號(hào),判斷芯片功能和性能是否達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)范要求。測(cè)試結(jié)果通過通信接口傳送給探針臺(tái),探針臺(tái)據(jù)此對(duì)芯片進(jìn)行打點(diǎn)標(biāo)記,形成晶圓的Map圖。

成品測(cè)試是指通過分選機(jī)和測(cè)試機(jī)的配合使用,對(duì)封裝完成后的芯片進(jìn)行功能和電參數(shù)測(cè)試,其測(cè)試過程為:分選機(jī)將被測(cè)芯片逐個(gè)自動(dòng)傳送至測(cè)試工位,被測(cè)芯片的引腳通過測(cè)試工位上的基座、專用連接線與測(cè)試機(jī)的功能模塊進(jìn)行連接,測(cè)試機(jī)對(duì)芯片施加輸入信號(hào)并采集輸出信號(hào),判斷芯片功能和性能是否達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)范要求。測(cè)試結(jié)果通過通信接口傳送給分選機(jī),分選機(jī)據(jù)此對(duì)被測(cè)芯片進(jìn)行標(biāo)記、分選、收料或編帶。

外觀檢查就是目測(cè)或利用一些簡(jiǎn)單儀器,如立體顯微鏡、金相顯微鏡甚至放大鏡等工具檢查PCB的外觀,尋找失效的部位和相關(guān)的物證,主要的作用就是失效定位和初步判斷PCB的失效模式。外觀檢查主要檢查PCB的污染、腐蝕、爆板的位置、電路布線以及失效的規(guī)律性、如是批次的或是個(gè)別,是不是總是集中在某個(gè)區(qū)域等等。另外,有許多PCB的失效是在組裝成PCBA后才發(fā)現(xiàn),是不是組裝工藝過程以及過程所用材料的影響導(dǎo)致的失效也需要仔細(xì)檢查失效區(qū)域的特征。

半導(dǎo)體測(cè)試是半導(dǎo)體生產(chǎn)過程中的重要環(huán)節(jié),其核心測(cè)試設(shè)備包括測(cè)試機(jī)、分選機(jī)、探針臺(tái)。錦正茂高低溫真空磁場(chǎng)探針臺(tái)是具備提供高低溫、真空以及磁場(chǎng)環(huán)境的高精度實(shí)驗(yàn)臺(tái),它的諸多設(shè)計(jì)都是專用的。因此,高低溫磁場(chǎng)探針臺(tái)的配置主要是根據(jù)用戶的需求進(jìn)行選配及設(shè)計(jì)。例如,要求的磁場(chǎng)值,均勻區(qū)大小、均勻度大小、樣品臺(tái)的尺寸等,均于磁力線在一定區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生的磁通密度相關(guān)聯(lián);位移臺(tái)還可與磁流體密封搭配,實(shí)現(xiàn)水平方向二維移動(dòng)和樣品臺(tái)360度轉(zhuǎn)動(dòng);除此之外,該探針臺(tái)和我司自主研發(fā)的高精度雙極性恒流電源搭配使用戶,可以磁場(chǎng)的高穩(wěn)定性。因此,該類型的探針臺(tái)主要依據(jù)客戶的使用情況進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化。

錦正茂高低溫真空磁場(chǎng)探針臺(tái)探針臺(tái)配備4個(gè)(可選6個(gè)或8個(gè))擁有高精度位移的探針臂,同時(shí)配有高精度電子顯微鏡,便于微小樣品的觀察操作。探針可通過直流或者低頻交流信號(hào),用來測(cè)試芯片、晶圓片、封裝器件等,廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體工業(yè)、MEMS 、超導(dǎo)、電子學(xué)、鐵電子學(xué)、物理學(xué)、材料學(xué)和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。

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