probe+card

一文讲透芯片测试

本文就芯片测试做详细的讲解和介绍。

芯片的测试大致可以分成两大部分。CP(chip probering)和FT(final test)，某些芯片还会加入SLT（system leve test）。

CP测试

CP测试也叫wafer test，也就是在芯片未封装之前对wafer进行测试，这样就可以把有问题的芯片在封装之前剔除出来。节约封装FT的成本，大家可以看一下CP自动化测试系统示意图。

图中的tester是测试设备的主体，probe card 是测试的探针卡，用于连接tester channel被测的wafer。不同的芯片测试探针卡是不一样的，下图中举了两个例子，大家可以看一下，就是这样子。

Probe 是探针台，是用来承载wafer的平台，让wafer内的每颗die每个bond pads 都能连接到Probe card的探针上，同时能够精确的移位，每次测试之后，换另外的die再一次连接到Probe card的探针上，从而保证wafer上的每一个die都被测试到。高端探针台目前大部分为国外品牌垄断，中低端市场基本由国内探针台厂家占据，也有部分中高端市场逐渐被国产替代，如国内的光华微电子、中电科45所、长川科技、深圳泰克光电等探针台厂家获得了少部分的中高端探针台市场。

（泰克光电IC探针台）

FT(final test)测试

FT(final test)测试就是最终测试，在芯片完成封装之后进行的测试，大家可以看一下FT测试的系统示意图，对比wafer test其中硬件部分prober换成了handler，另外换成了probe card换成了load board。

handler的作用是什么呢？它其实就类似于一个机械手臂，用来抓取芯片放在测试区。Load board的作用其实就是一个承载芯片的一个基板，在load board上需要加一个器件，那就是socket，socket的就用来放置芯片的，每个不同的封装的芯片都需要不同的socket。

handler必须tester相结合以及连上了interface之后才能测试。动作就是handler的手臂将芯片放进socket，然后contact pusher下压。使芯片的引脚正确的和socket的接触送出start信号，透过interface 给tester，测试完成之后tester送回binning及EOT(end of test)讯号。handler再做出分类的动作。

那么FT测试项目包含哪些呢？这个其实根据芯片的功能和特性决定，常见的FT测试项一般有open/short test，也就是检查芯片引脚是否有开路或者短路，dc test也就是检查器件直流的电流和电压的参数。Eflash test也就是检查内嵌的flash功能和性能，包含读写参数动作功耗和速度等各种参数。Function test就是测试芯片的逻辑功能，AC test就是验证交流的规格，包括交流输出信号的质量和信号的实际参数。RF test这个就是针对有射频模块的芯片，主要验证射频模块的功能和性能参数。另外还有就是DFT test，DFT test主要包括scan扫描设计和内件的自测，也就是BIST。

在FT测试完成之后呢，还要进行可靠性测试，一般包括ESD，也就是静电抗扰度测试，lateh up就是闩锁测试。然后HTOL就是高温工作寿命测试，LTOL就是低温工作寿命测试，TCT温度循环测试，HAST高加速温度温湿度应力测试。以及一些别的测试。目前芯片测试基本用的都是ATE（Automatic test equipment）测试设备，可以实现一个自动化的测试。

最后介绍一下SLT，一般用ATE测试覆盖率无法满足时就会补充SLT。还有一种就是为了控制成本，因为ATE的测试成本比较高，SLT的测试布局图大概是这样，把芯片放在测试板上，测试板可以用于验证芯片的各个功能。因为他们控制多台测试机，这样可以实现批量的测试。

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