你知道嗎?你手上的芯片,被扎過(guò)針,被電擊,可能還被高低溫烘烤冷凍;
每一顆交付到您手上,經(jīng)過(guò)了嚴(yán)格的測(cè)試篩選,尤其車規(guī)芯片,整體的測(cè)試覆蓋項(xiàng)和卡控指標(biāo)更加嚴(yán)格
今天,和大家介紹下最常見(jiàn),最核心的CP測(cè)試和FT測(cè)試
本文目錄:
為什么要測(cè)試,為什么分開測(cè)試?
CP測(cè)試和FT測(cè)試的具體不同
主要測(cè)試項(xiàng)
CP和FT測(cè)試,對(duì)芯片設(shè)計(jì)有什么要求
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為什么要測(cè)試,為什么要分開測(cè)試
為什么要測(cè)試?芯片設(shè)計(jì)好,晶圓廠進(jìn)行生產(chǎn)的過(guò)程,是化學(xué)反應(yīng)和物理操作的過(guò)程(晶圓工藝),不同晶圓廠的工藝成熟度,性能不一樣,可能導(dǎo)致芯片的功能,性能差別,不一定能夠滿足客戶需求(比如功耗需求,電氣特性需求等),因此要設(shè)計(jì)測(cè)試方案,把不符合要求的剔除出來(lái)
為什么分開測(cè)試?
芯片測(cè)試一般會(huì)分2大步驟,一個(gè)叫CP(Chip Probing),一個(gè)叫FT(Final Test)
CP是針對(duì)晶圓的測(cè)試,F(xiàn)T是針對(duì)封裝好的芯片的測(cè)試,流程如下
分兩個(gè)步驟,主要是如何最高的性價(jià)比,把合格芯片挑選出來(lái);
FT因?yàn)槭轻槍?duì)封裝好芯片的測(cè)試,因此芯片的引線,基板,封裝材料這些已完成,成本都在,如果晶圓DIE是壞的,那就浪費(fèi)了CP測(cè)試的目的,就是在封裝前就把壞的芯片DIE篩選出來(lái);
如下是晶圓的不同區(qū)域?qū)?yīng)的Yield Rate(良率),可以看到越靠晶圓旁邊的位置,良率越低
轉(zhuǎn)自?知乎溫戈
圖片轉(zhuǎn)自網(wǎng)絡(luò)不知名
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CP測(cè)試和FT測(cè)試的不同
逆因?yàn)橐粋€(gè)測(cè)試對(duì)象載體在晶圓(一個(gè)晶圓一般有上千顆芯片),一個(gè)測(cè)試對(duì)象是封裝好的芯片,因此其測(cè)試最大的不同是測(cè)試用的設(shè)備如下是CP測(cè)試示意圖,測(cè)試用探針卡,從ATE測(cè)試設(shè)備上顯微鏡看到的具體操作圖片,以及正在操作的ATE設(shè)備
ATE設(shè)備基于編寫好的程序(測(cè)試用例),對(duì)晶圓上的每一顆芯片進(jìn)行測(cè)試,這里探針的移動(dòng)距離在0.Xum級(jí)別一般
而FT部分,大家可能會(huì)更加好理解,因?yàn)槠綍r(shí)大家做測(cè)試板的類似,主要區(qū)別可能就是FT測(cè)試用Socket座子(因?yàn)闇y(cè)試完成要取出來(lái))
為了提高效率,一個(gè)測(cè)試板上可以放很多這樣的Socket座子;
因?yàn)镃P和FT在不同階段,其測(cè)試對(duì)象,測(cè)試工具的差異帶來(lái)的限制,測(cè)試側(cè)重點(diǎn)會(huì)不一樣CP測(cè)試階段會(huì)盡可能覆蓋對(duì)良率影響大的用例,比如短路,邏輯功能,內(nèi)部存儲(chǔ);CP因?yàn)椴捎昧颂结槪瑢?duì)于高速信號(hào),小信號(hào),大電流方面的測(cè)試,一般不合適,會(huì)放到FT去測(cè)試;
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主要測(cè)試項(xiàng)
本章節(jié)主要參考資料:知乎溫戈
DC性能測(cè)試
Continuity Test
Continuity Test
Leakage Test (IIL/IIH)
Power Supply
Current Test (IDDQ)
Other Current/Voltage Test (IOZL/IOZH, IOS, VOL/IOL, VOH/IOH)
以Continuity測(cè)試舉例,主要是檢查芯片的引腳以及和機(jī)臺(tái)的連接是否完好
測(cè)試中,DUT(Device Under Test)的引腳都掛有上下兩個(gè)保護(hù)二極管,根據(jù)二極管單向?qū)ㄒ约敖刂岭妷旱奶匦裕瑢?duì)其拉/灌電流,然后測(cè)試電壓,看起是否在設(shè)定的limit范圍內(nèi)
轉(zhuǎn)自?知乎溫戈
整個(gè)過(guò)程是由ATE里的instruments PE(Pin Electronics)完成
主要是AC Timing Tests,包含Setup Time, Hold Time, Propagation Delay等時(shí)序的檢查
主要是數(shù)模/模數(shù)混合測(cè)試,檢查ADC/DAC性能是否符合預(yù)期,主要包括靜態(tài)測(cè)試和動(dòng)態(tài)測(cè)試:
Static Test – Histogram method (INL, DNL)
Dynamic Test – SNR, THD, SINAD
數(shù)字功能測(cè)試
這部分的測(cè)試主要是跑測(cè)試向量(Pattern),Pattern則是設(shè)計(jì)公司的DFT工程師用ATPG(auto test pattern generation)工具生成的
Pattern測(cè)試基本就是加激勵(lì),然后捕捉輸出,再和期望值進(jìn)行比較。
與Functional Test相對(duì)應(yīng)的的是Structure Test,包括Scan,Boundary Scan等
SCAN是檢測(cè)芯片邏輯功能是否正確
Boundary SCAN則是檢測(cè)芯片管腳功能是否正確
BIST(Build In Self Test),檢查內(nèi)部存儲(chǔ)的讀寫功能是否正確
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對(duì)芯片設(shè)計(jì)的要求
在設(shè)計(jì)階段,就需要考慮如何支撐芯片的測(cè)試要求,這在芯片設(shè)計(jì)里面有一個(gè)專門的崗位,DFT工程師 (Design For Test)
DFT邏輯通常包含SCAN、Boundary SCAN、各類BIST、各類Function Test Mode以及一些Debug Mode
測(cè)試人員需要在芯片設(shè)計(jì)之初就準(zhǔn)備好TestPlan,根據(jù)各自芯片的規(guī)格參數(shù)規(guī)劃好測(cè)試內(nèi)容和測(cè)試方法,并和DFT工程師及其他設(shè)計(jì)人員討論。
北京漢通達(dá)科技主要業(yè)務(wù)為給國(guó)內(nèi)用戶提供通用的、先進(jìn)國(guó)外測(cè)試測(cè)量設(shè)備和整體解決方案,產(chǎn)品包括多種總線形式(臺(tái)式/GPIB、VXI、PXI/PXIe、PCI/PCIe、LXI等)的測(cè)試硬件、相關(guān)軟件、海量互聯(lián)接口等。經(jīng)過(guò)二十年的發(fā)展,公司產(chǎn)品輻射全世界二十多個(gè)品牌,種類超過(guò)1000種。值得一提的是,我公司自主研發(fā)的BMS測(cè)試產(chǎn)品、芯片測(cè)試產(chǎn)品代表了行業(yè)一線水平。
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