XPJ(中国)

22

2022

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09

集成电路芯片的测试分类

作者：

XPJ(中国)知道，在集成电路整个行业中，测试是必不可少的一环，在芯片制造出来到封装成合格的成品的流程中集成电路会进行多次不同目的的测试，现在让XPJ(中国)来介绍一下集成电路的主要分类。

集成电路芯片的测试（ICtest）分类包括：分为晶圆测试 （wafertest）芯片测试（chiptest）和封装测试（packagetest）。

01

圆晶测试

The first part

 

晶圆测试是在晶圆从晶圆厂生产出来后，切割减薄之前的测试。其设备通常是测试厂商自行开发制造或定制的，一般是将晶圆放在测试平台上，用探针探到芯片中事先确定的测试点，探针上可以通过直流电流和交流信号，可以对其进行各种电气参数测试。对于光学IC，还需要对其进行给定光照条件下的电气性能测试。

主要设备：探针平台，辅助设备：无尘室及其全套设备。

晶圆测试是效率最高的测试，因为一个晶圆上常常有几百个到几千个甚至上万个芯片，而这所有芯片可以在测试平台上一次性测试。

晶圆针测（Chip Probing；CP）之目的在于针对芯片作电性功能上的测试（Test），使 IC 在进入构装前先行过滤出电性功能不良的芯片，以避免对不良品增加制造成本。

半导体制程中，针测制程只要换上不同的测试配件，便可与测试制程共享相同的测试机台（Tester）。所以一般测试厂为提高测试机台的使用率，除了 提供最终测试的服务亦接受芯片测试的订单。

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02

芯片测试

The second part

 

chiptest是在晶圆经过切割、减薄工序，成为一片片独立的chip之后的测试。其设备通常是测试厂商自行开发制造或定制的，一般是将晶圆放在测试平台上，用探针探到芯片中事先确定的测试点，探针上可以通过直流电流和交流信号，可以对其进行各种电气参数测试。chiptest和wafertest设备最主要的区别是因为被测目标形状大小不同因而夹具不同。对于光学IC，还需要对其进行给定光照条件下的电气性能测试。

chiptest主要设备：探针平台（包括夹持不同规格chip的夹具）chiptest辅助设备：无尘室及其全套设备。 

chiptest能测试的范围和wafertest是差不多的，由于已经经过了切割、减薄工序，还可以将切割、减薄工序中损坏的不良品挑出来。但chiptest效率比wafertest要低不少。

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03

封装测试

The last part

 

packagetest是在芯片封装成成品之后进行的测试。由于芯片已经封装，所以不再需要无尘室环境，测试要求的条件大大降低。

一般packagetest的设备也是各个厂商自己开发或定制的，通常包含测试各种电子或光学参数的传感器，但通常不使用探针探入芯片内部（多数芯片封装后也无法探入），而是直接从管脚连线进行测试。

 

由于packagetest无法使用探针测试芯片内部，因此其测试范围受到限制，有很多指标无法在这一环节进行测试。但packagetest是Z终产品的测试，因此其测试合格即为最终合格产品。 

IC的测试是一个相当复杂的系统工程，无法简单地告诉你怎样判定是合格还是不合格。

一般说来，是根据设计要求进行测试，不符合设计要求的就是不合格。而设计要求，因产品不同而各不相同，有的IC需要测试大量的参数，有的则只需要测试很少的参数。

 

事实上，一个具体的IC，并不一定要经历上面提到的全部测试，而经历多道测试工序的IC，具体在哪个工序测试哪些参数，也是有很多种变化的，这是一个复杂的系统工程。

例如对于芯片面积大、良率高、封装成本低的芯片，通常可以不进行wafertest，而芯片面积小、良率低、封装成本高的芯片，最好将很多测试放在wafertest环节，及早发现不良品，避免不良品混入封装环节，无谓地增加封装成本。

IC测试的设备，由于IC的生产量通常非常巨大，因此向万用表、示波器一类手工测试一起一定是不能胜任的，目前的测试设备通常都是全自动化、多功能组合测量装置，并由程序控制，你基本上可以认为这些测试设备就是一台测量专用工业机器人。

IC的测试是IC生产流程中一个非常重要的环节，在目前大多数的IC中，测试环节所占成本常常要占到总成本的1/4到一半。