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芯片測(cè)試全流程詳解


  來源: 中國儀器網(wǎng) 時(shí)間:2019-02-18 編輯:熙樂
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對(duì)于光學(xué)IC,還需要對(duì)其進(jìn)行給定光照條件下的電氣性能測(cè)試。

chiptest主要設(shè)備:探針平臺(tái)(包括夾持不同規(guī)格chip的夾具)

chiptest輔助設(shè)備:無塵室及其全套設(shè)備。

chiptest能測(cè)試的范圍和wafertest是差不多的,由于已經(jīng)經(jīng)過了切割、減薄工序,還可以將切割、減薄工序中損壞的不良品挑出來。但chiptest效率比wafertest要低不少。

packagetest是在芯片封裝成成品之后進(jìn)行的測(cè)試。由于芯片已經(jīng)封裝,所以不再需要無塵室環(huán)境,測(cè)試要求的條件大大降低。

一般packagetest的設(shè)備也是各個(gè)廠商自己開發(fā)或定制的,通常包含測(cè)試各種電子或光學(xué)參數(shù)的傳感器,但通常不使用探針探入芯片內(nèi)部(多數(shù)芯片封裝后也無法探入),而是直接從管腳連線進(jìn)行測(cè)試。

由于packagetest無法使用探針測(cè)試芯片內(nèi)部,因此其測(cè)試范圍受到限制,有很多指標(biāo)無法在這一環(huán)節(jié)進(jìn)行測(cè)試。但packagetest是最終產(chǎn)品的測(cè)試,因此其測(cè)試合格即為最終合格產(chǎn)品。

IC的測(cè)試是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,無法簡(jiǎn)單地告訴你怎樣判定是合格還是不合格。

一般說來,是根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行測(cè)試,不符合設(shè)計(jì)要求的就是不合格。而設(shè)計(jì)要求,因產(chǎn)品不同而各不相同,有的IC需要測(cè)試大量的參數(shù),有的則只需要測(cè)試很少的參數(shù)。

事實(shí)上,一個(gè)具體的IC,并不一定要經(jīng)歷上面提到的全部測(cè)試,而經(jīng)歷多道測(cè)試工序的IC,具體在哪個(gè)工序測(cè)試哪些參數(shù),也是有很多種變化的,這是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。

例如對(duì)于芯片面積大、良率高、封裝成本低的芯片,通??梢圆贿M(jìn)行wafertest,而芯片面積小、良率低、封裝成本高的芯片,最好將很多測(cè)試放在wafertest環(huán)節(jié),及早發(fā)現(xiàn)不良品,避免不良品混入封裝環(huán)節(jié),無謂地增加封裝成本。

IC測(cè)試的設(shè)備,由于IC的生產(chǎn)量通常非常巨大,因此向萬用表、示波器一類手工測(cè)試一起一定是不能勝任的,目前的測(cè)試設(shè)備通常都是全自動(dòng)化、多功能組合測(cè)量裝置,并由程序控制,你基本上可以認(rèn)為這些測(cè)試設(shè)備就是一臺(tái)測(cè)量專用工業(yè)機(jī)器人。

IC的測(cè)試是IC生產(chǎn)流程中一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié),在目前大多數(shù)的IC中,測(cè)試環(huán)節(jié)所占成本常常要占到總成本的1/4到一半。

芯片測(cè)試的過程是將封裝后的芯片置于各種環(huán)境下測(cè)試其電氣特性,如消耗功率、運(yùn)行速度、耐壓度等。經(jīng)測(cè)試后的芯片,依其電氣特性劃分為不同等級(jí)。而特殊測(cè)試則是根據(jù)客戶特殊需求的技術(shù)參數(shù),從相近參數(shù)規(guī)格、品種中拿出部分芯片,做有針對(duì)性的專門測(cè)試,看是否能滿足客戶的特殊需求,以決定是否須為客戶設(shè)計(jì)專用芯片。經(jīng)一般測(cè)試合格的產(chǎn)品貼上規(guī)格、型號(hào)及出廠日期等標(biāo)識(shí)的標(biāo)簽并加以包裝后即可出廠。而未通過測(cè)試的芯片則視其達(dá)到的參數(shù)情況定作降級(jí)品或廢品。以下是芯片芯片測(cè)試流程解析:

在必備原材料的采集工作完畢之后,這些原材料中的一部分需要進(jìn)行一些預(yù)處理工作。作為最主要的原料,硅的處理工作至關(guān)重要。首先,硅原料要進(jìn)行化學(xué)提純,這一步驟使其達(dá)到可供半導(dǎo)體工業(yè)使用的原料級(jí)別。為了使這些硅原料能夠滿足芯片制造的加工需要,還必須將其整形,這一步是通過溶化硅原料,然后將液態(tài)硅注入大型高溫石英容器來完成的。

而后,將原料進(jìn)行高溫溶化為了達(dá)到高性能處理器的要求,整塊硅原料必須高度純凈,及單晶硅。然后從高溫容器中采用旋轉(zhuǎn)拉伸的方式將硅原料取出,此時(shí)一個(gè)圓柱體的硅錠就產(chǎn)生了。從目前所使用的工藝來看,硅錠圓形橫截面的直徑為200毫米。在保留硅錠的各種特性不變的情況下增加橫截面的面積是具有相當(dāng)?shù)碾y度的,不過只要企業(yè)肯投入大批資金來研究,還是可以實(shí)現(xiàn)的。intel為研制和生產(chǎn)300毫米硅錠建立的工廠耗費(fèi)了大約35億美元,新技術(shù)的成功使得intel可以制造復(fù)雜程度更高,功能更強(qiáng)大的芯片芯片,200毫米硅錠的工廠也耗費(fèi)了15億美元。下面就從硅錠的切片開始介紹芯片的制造過程。

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