半導(dǎo)體芯片，是信息化時代的基石，也是當(dāng)今尖端制造的制高點(diǎn)。芯片制造，已經(jīng)進(jìn)入10納米到7納米器件的量產(chǎn)時代，是中國輸不起的領(lǐng)域。芯片生產(chǎn)需經(jīng)過幾百步的工藝，任何一步的錯誤都可能導(dǎo)致器件失效。因此，芯片檢測環(huán)節(jié)至關(guān)重要，采用好的芯片測試設(shè)備和方法是提高芯片制造水平的關(guān)鍵之一。同時集成電路設(shè)計是否合理、產(chǎn)品是否可靠，都需要通過集成電路的功能及參數(shù)測試才能驗(yàn)證。

一、集成電路芯片測試的三大核心設(shè)備

設(shè)備制造業(yè)是集成電路的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是完成晶圓制造、封裝測試環(huán)節(jié)和實(shí)現(xiàn)集成電路技術(shù)進(jìn)步的關(guān)鍵，在集成電路生產(chǎn)線投資中設(shè)備投資達(dá)總資本支出的 80%左右（SEMI 估計）。

所需專用設(shè)備主要包括晶圓制造環(huán)節(jié)所需的光刻機(jī)、化學(xué)汽相淀積（CVD）設(shè)備、刻蝕機(jī)、離子注入機(jī)、表面處理設(shè)備等；封裝環(huán)節(jié)所需的切割減薄設(shè)備、度量缺陷檢測設(shè)備、鍵合封裝設(shè)備等；測試環(huán)節(jié)所需的測試機(jī)、分選機(jī)、探針臺等；以及其他前端工序所需的擴(kuò)散、氧化及清洗設(shè)備等。 這些設(shè)備的制造需要綜合運(yùn)用光學(xué)、物理、化學(xué)等科學(xué)技術(shù)，具有技術(shù)含量高、制造難度大、設(shè)備價值高等特點(diǎn)。

集成電路的測試設(shè)備主要包括測試機(jī)、分選機(jī)和探針臺等。作為重要的專用設(shè)備，集成電路測試設(shè)備不僅可判斷被測芯片或器件的合格性，還可提供關(guān)于設(shè)計、制造過程的薄弱環(huán)節(jié)信息，有助于提高芯片制造水平。其中：

測試機(jī)是檢測芯片功能和性能的專用設(shè)備。測試機(jī)對芯片施加輸入信號，采集被測試芯片的輸出信號與預(yù)期值進(jìn)行比較，判斷芯片在不同工作條件下功能和性能的有效性。

分選機(jī)和探針臺是將芯片的引腳與測試機(jī)的功能模塊連接起來并實(shí)現(xiàn)批量自動化測試的專用設(shè)備。 在設(shè)計驗(yàn)證和成品測試環(huán)節(jié)，測試機(jī)需要和分選機(jī)配合使用；在晶圓檢測環(huán)節(jié)，測試機(jī)需要和探針臺配合使用。

二、芯片測試設(shè)備的技術(shù)難點(diǎn)：

集成電路行業(yè)是技術(shù)密集、知識密集的高科技行業(yè)，集計算機(jī)、自動化、通信、精密電子測試和微電子等技術(shù)于一身，集成電路對可靠性、穩(wěn)定性和一致性要求較高，對生產(chǎn)設(shè)備要求較高。因此，集成電路測試設(shè)備的技術(shù)壁壘較高。

（一）測試機(jī)

1）隨著集成電路應(yīng)用越趨于廣泛，需求量越來越大，對測試成本要求越來越高，因此對測試機(jī)的測試速度要求越來越高（如源的響應(yīng)速度要求達(dá)到微秒級）；

2）由于集成電路參數(shù)項(xiàng)目越來越多，如電壓、電流、時間、溫度、電阻、電容、頻率、脈寬、占空比等，對測試機(jī)功能模塊的需求越來越多；

3）狀態(tài)、測試參數(shù)監(jiān)控、生產(chǎn)質(zhì)量數(shù)據(jù)分析等方面，結(jié)合大數(shù)據(jù)的應(yīng)用，對測試機(jī)的數(shù)據(jù)存儲、采集、分析方面提出了較高的要求。

4）客戶對集成電路測試精度要求越來越高（微伏、微安級精度），如對測試機(jī)鉗位精度要求從1%提升至 0.25%、時間測量精度提高到微秒級，對測試機(jī)測試精度要求越趨嚴(yán)格；

5）集成電路產(chǎn)品門類的增加，要求測試設(shè)備具備通用化軟件開發(fā)平臺，方便客戶進(jìn)行二次應(yīng)用程序開發(fā)，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的測試需求；測試設(shè)備供應(yīng)商對設(shè)備；

（二）分選機(jī)

1）集成電路封裝形式的多樣性要求分選機(jī)具備對不同封裝形式集成電路進(jìn)行測試時能夠快速切換的能力，從而形成較強(qiáng)的柔性化生產(chǎn)能力及適應(yīng)性；

2）由于集成電路的小型化和集成化特征，分選機(jī)對自動化高速重復(fù)定位控制能力和測壓精度要求較高，誤差精度普遍要求在 0.01mm 等級；

3）分選機(jī)的批量自動化作業(yè)要求其具備較強(qiáng)的運(yùn)行穩(wěn)定性，例如對 UPH（每小時運(yùn)送集成電路數(shù)量）和 Jam Rate（故障停機(jī)比率）的要求很高；