芯片测试CPvsFT

滤波器 2024-03-28 23:59

概述:

CP是把坏的Die挑出来,可以减少封装和测试的成本。可以更直接的知道Wafer 的良率。

FT是把坏的chip挑出来,检验封装的良率。

现在对于一般的wafer工艺,很多公司多把CP给省了,目的是减少成本。

CP对整片Wafer的每个Die来测试,FT则对封装好的Chip来测试。

CP Pass 才会去封装。然后FT,确保封装后也Pass。

WAT是Wafer Acceptance Test,对专门的测试图形(test key)的测试,通过电参数来监控各步工艺是否正常和稳定。芯片

CP是wafer level的chip probing,是整个wafer工艺,包括backgrinding和backmetal(if need),对一些基本器件参数的测试,如vt(阈值电压),Rdson(导通电阻),BVdss(源漏击穿电压),Igss(栅源漏电流),Idss(漏源漏电流)等,一般测试机台的电压和功率不会很高;

FT是packaged chip level的Final Test,主要是对于这个(CP passed)IC或Device芯片应用方面的测试,有些甚至是待机测试。

Pass FP还不够,还需要做process qual 和product qual。

CP 测试对Memory来说还有一个非常重要的作用,那就是通过MRA计算出chip level 的Repair address,通过Laser Repair将CP测试中的Repairable die 修补回来,这样保证了yield和reliability两方面的提升。

CP是对wafer进行测试,检查fab厂制造的工艺水平。

FT是对package进行测试,检查封装厂制造的工艺水平。

对于测试项来说,有些测试项在CP时会进行测试,在FT时就不用再次进行测试了,节省了FT测试时间;

但是有些测试项必须在FT时才进行测试(不同的设计公司会有不同的要求)。

一般来说,CP测试的项目比较多,比较全;FT测的项目比较少,但都是关键项目,条件严格。但也有很多公司只做FT不做CP(如果FT和封装yield高的话,CP就失去意义了)。

在测试方面,CP比较难的是探针卡的制作,并行测试的干扰问题。FT相对来说简单一点。memory测试的CP会更难,因为要做redundancy analysis,写程序很麻烦。

CP在整个制程中算是半成品测试,目的有2个,1个是监控前道工艺良率,另一个是降低后道成本(避免封装过多的坏芯片),其能够测试的项比FT要少些。最简单的一个例子,碰到大电流测试项CP肯定是不测的(探针容许的电流有限),这项只能在封装后的FT测。不过许多项CP测试后FT的时候就可以免掉不测了(可以提高效率),所以有时会觉得FT的测试项比CP少很多。

应该说WAT的测试项和CP/FT是不同的。CP不是制造(FAB)测的!

CP的项目是从属于FT的(也就是说CP测的只会比FT少),项目完全一样的;不同的是卡的SPEC而已;因为封装都会导致参数漂移,所以CP测试SPEC收的要比FT更紧以确保最终成品FT良率。还有相当多的DH把wafer做成几个系列通用的die,在CP是通过trimming来定向确定做成其系列中的某一款,这是解决相似电路节省光刻版的最佳方案;所以除非你公司的wafer封装成device是唯一的,且WAT良率在99%左右,才会盲封的。

据我所知盲封的DH很少很少,风险实在太大,不容易受控。

WAT:wafer level 的管芯或结构测试。

CP:wafer level 的电路测试含功能。

FT:device level 的电路测试含功能。

CP=chip probing。

FT=Final Test。

CP 一般是在测试晶圆,封装之前看,封装后都要FT的。不过bump wafer是在装上锡球,probing后就没有FT。

FT是在封装之后,也叫“终测”。意思是说测试完这道就直接卖去做application。

CP用prober,probe card。FT是handler,socket。

CP比较常见的是room temperature=25度,FT可能一般就是75或90度。

CP没有QA buy-off(质量认证、验收),FT有。

CP两方面:

  1. 1.      监控工艺,所以呢,觉得probe实际属于FAB范畴。

  2. 2.      控制成本。Financial fate。我们知道FT封装和测试成本是芯片成本中比较大的一部分,所以把次品在probe中reject掉或者修复,最有利于控制成本。

FT:

终测通常是测试项最多的测试了,有些客户还要求3温测试,成本也最大。

至于测试项呢,

  1. 1.      如果测试时间很长,CP和FT又都可以测,像trim项,加在probe能显著降低时间成本,当然也要看客户要求。

  2. 2.      关于大电流测试呢,FT多些,但是我在probe也测过十几安培的功率mosfet,一个PAD上十多个needle。

  3. 3.      有些PAD会封装到device内部,在FT是看不到的,所以有些测试项只能在CP直接测,像功率管的GATE端漏电流测试Igss

CP测试主要是挑坏die,修补die,然后保证die在基本的spec内,function well。

FT测试主要是package完成后,保证die在严格的spec内能够function。

CP的难点在于,如何在最短的时间内挑出坏die,修补die。

FT的难点在于,如何在最短的时间内,保证出厂的Unit能够完成全部的Function。


  一

芯片测试


片测试分两个阶段,一个是CP(Chip Probing)测试,也就是晶圆(Wafer)测试。另外一个是FT(Final Test)测试,也就是把芯片封装好再进行的测试。


CP测试的目的就是在封装前就把坏的芯片筛选出来,以节省封装的成本。同时可以更直接的知道Wafer 的良率。CP测试可检查fab厂制造的工艺水平。现在对于一般的wafer成熟工艺,很多公司多把CP给省了,以减少CP测试成本。具体做不做CP测试,就是封装成本和CP测试成本综合考量的结果。


一片晶圆越靠近边缘,die(一个小方格,也就是一个未封装的芯片)出问题的概率越大。


随着芯片规模的越来越大,测试也更为复杂。ATE(Automatic Test Equipment)也就应运而生。目前ATE公司最大的是Teradyne和爱德万,NI目前也在做这一块,并且很多小公司都在用NI的仪器。国内的公司知名的有长川科技。


ATE作为集成了众多高精密的Instruments的设备,价格自然不菲。一台泰瑞达的高端Ultra Flex可以买上海的几套房!




  二

芯片测试流程


在测试之前,当然要有ATE设备,CP测试需要Probe Card, FT测试需要Load board, Socckt等。来一张全家福吧。最下边左一是Load Board(又叫DUT Board), 左二是Probe Card.


然后由芯片设计公司来提供Design Spec和Test Spec(datasheet)来制定Test Plan,开发测试程序,建立测试项。


Test Plan示意图:


一般测试通常包含以下测试项:


DC parameters Test


主要包含以下测试,Continuity测试(又称open/short test)主要是检查芯片的引脚以及和机台的连接是否完好。其余的测试都是检查DC电气参数是否在一定的范围内。


Continuity Test

Leakage Test (IIL/IIH)

Power Supply Current Test (IDDQ)

Other Current/Voltage Test (IOZL/IOZH, IOS, VOL/IOL, VOH/IOH)

LDO,DCDC 电源测试。


以下这张图就是open/short test原理示意图,DUT(Device Under Test)的引脚都挂有上下两个保护二极管,根据二极管单向导通以及截至电压的特性,对其拉/灌电流,然后测试电压,看起是否在设定的limit范围内。


整个过程是由ATE里的instruments PE(Pin Electronics)完成的。


Digital Functional Test


这部分的测试主要是跑测试向量(pattern),pattern则是设计公司的DFT工程师用ATPG(auto test pattern generation)工具生成的。

      

pattern测试基本就是加激励,然后捕捉输出,再和期望值进行比较。


与Functional Test相对应的的是Structure Test,包括Scan,Boundary Scan等,Pattern是根据芯片制造过程中产生的的defects和fault 模型来产生的。


应用Structure Test能更好的提高覆盖率。

      

当然还有Build-in-Self-Test (BIST)主要是针对memory进行的测试。


AC Parameters Test


主要是AC Timing Tests,包含Setup Time, Hold Time, Propagation Delay等时序的检查。


ADC and DAC Test


主要是数模/模数混合测试,检查信号经过ADC/DAC后的信号是否符合期望,这个地方涉及到的信号知识比较多。总体来说包含静态测试和动态测试。


Static Test – Histogram method (INL, DNL)

Dynamic Test – SNR, THD, SINAD


除了以上常规测试项,根据芯片的类型不同可能会进行不同的测试,比如RF测试,SerDes高速测试,Efuse测试等。

      

一个基本的测试流程图如下:


测试流程图


所有的测试项都是在ATE上执行的,一般会执行几秒到几十秒,因为ATE是根据机时来付费的(很少有海思,苹果这种土豪公司一次买数十台),所以缩短测试时间变得尤其重要!另外一般芯片在量产测试的时候,都是百万颗或者千万颗,每个芯片节省一秒,总体来说缩短的时间还是很可观的。


在测试执行完成后,ATE会输出一个Datalog,以显示测试结果。对于测试pass或fail测试项的不同,也会对其进行分类(Bin),最后由Handler分拣。

      

datalog 示意图:



以上就是芯片的测试完整流程。再放两张芯片测试的封测厂/实验室的环境图:


封测厂需要穿静电服


图为Advantest测试机台



  三

两个问题


1、BGA 这样的封装,应该不能多次焊接吧,那又如何上电测试呢?


对于封装好的芯片,通常测试是不需要进行焊接的,它和ATE机台的连接方式是通过socket和Load board。

      

socckt也就是放芯片的底座,长这样:


不同大小,不同封装类型的芯片,socket也不同,有专门的做这个的厂商。


先把芯片放到socckt里,再把socket放到load board上,load board再放在机台上。有的load board很重,对很多女同志来说搬起来是有些辛苦啊!


一个load board上面支持放多个socket,我们称其为site。示意图如下,共6个site,可以对6个芯片同时进行测试:



2、那么多的功能,真的要写软件一样一样测吗?


在这里先说明一下,芯片的逻辑功能是有IC验证工程师来完成的,是在流片之前,并不依赖于测试。

      

而芯片测试里的function test/structure test是跑pattern, 测试的是在制造过程中芯片是否有缺陷,从而影响功能/性能。

      

所以测试工程师所需要的关心的就是把pattern都跑通,如果跑不通可能会和DFT工程师一起进行diagnosis。


测试工程在写测试项的时候,也不是要一行一行代码去写,通常ATE机台的嵌入式软件都有提供测试项的Template, 只需要填写参数就好。另外针对一些大客户的成熟测试项,也会开发一些测试模板,留好必要的参数接口,这样就很方便应用到其他的芯片测试上。

 


  四

写在最后

   

一个完备的的芯片测试不是靠芯片测试工程师一个人完成的,而是需要设计工程师,DFT工程师的支持,以及由可靠的EDA工具,优秀的硬件支撑等多方因素共同决定的。

      

芯片测试是极其重要的一环,有缺陷的芯片能发现的越早越好。在芯片领域有个十倍定律,从设计-->制造-->封装测试-->系统级应用,每晚发现一个环节,芯片公司付出的成本将增加十倍。

      

所以测试是设计公司尤其注重的,如果把有功能缺陷的芯片卖给客户,损失是极其惨重的,不仅是经济上的赔偿,还有损信誉。因此芯片测试的成本也越来越高!



      

在 IC 行业,每一个环节都要十分小心,一次流片的费用在数十万美金,一天的ATE机台使用几百美金。而一个芯片的利润可能只有几美分。这也是IC行业投资周期长,收益少的原因,基本前几年都在亏钱。幸运的是国家越来越重视芯片了,期待国内IC发展能越来越好。

滤波器 欢迎滤波器+微波射频行业人士关注! 掘弃平庸,学习更专业的技术知识!
评论 (0)
  • 5小时自学修好BIOS卡住问题  更换硬盘故障现象:f2、f12均失效,只有ESC和开关机键可用。错误页面:经过AI的故障截图询问,确定是机体内灰尘太多,和硬盘损坏造成,开机卡在BIOS。经过亲手拆螺丝和壳体、排线,跟换了新的2.5寸硬盘,故障排除。理论依据:以下是针对“5小时自学修好BIOS卡住问题+更换硬盘”的综合性解决方案,结合硬件操作和BIOS设置调整,分步骤说明:一、判断BIOS卡住的原因1. 初步排查     拔掉多余硬件:断开所有外接设备(如
    丙丁先生 2025-05-04 09:14 113浏览
  • 某国产固态电解的2次和3次谐波失真相当好,值得一试。(仅供参考)现在国产固态电解的性能跟上来了,值得一试。当然不是随便搞低端的那种。电容器对音质的影响_电子基础-面包板社区  https://mbb.eet-china.com/forum/topic/150182_1_1.html (右键复制链接打开)电容器对音质的影响相当大。电容器在音频系统中的角色不可忽视,它们能够调整系统增益、提供合适的偏置、抑制电源噪声并隔离直流成分。然而,在便携式设备中,由于空间、成本的限
    bruce小肥羊 2025-05-04 18:14 214浏览
  • 一、gao效冷却与控温机制‌1、‌冷媒流动设计‌采用低压液氮(或液氦)通过毛细管路导入蒸发器,蒸汽喷射至样品腔实现快速冷却,冷却效率高(室温至80K约20分钟,至4.2K约30分钟)。通过控温仪动态调节蒸发器加热功率,结合温度传感器(如PT100铂电阻或Cernox磁场不敏感传感器),实现±0.01K的高精度温度稳定性。2、‌宽温区覆盖与扩展性‌标准温区为80K-325K,通过降压选件可将下限延伸至65K(液氮模式)或4K(液氦模式)。可选配475K高温模块,满足材料在ji端温度下的性能测试需求
    锦正茂科技 2025-04-30 13:08 523浏览
  • 你是不是也有在公共场合被偷看手机或笔电的经验呢?科技时代下,不少现代人的各式机密数据都在手机、平板或是笔电等可携式的3C产品上处理,若是经常性地需要在公共场合使用,不管是工作上的机密文件,或是重要的个人信息等,民众都有防窃防盗意识,为了避免他人窥探内容,都会选择使用「防窥保护贴片」,以防止数据外泄。现今市面上「防窥保护贴」、「防窥片」、「屏幕防窥膜」等产品就是这种目的下产物 (以下简称防窥片)!防窥片功能与常见问题解析首先,防窥片最主要的功能就是用来防止他人窥视屏幕上的隐私信息,它是利用百叶窗的
    百佳泰测试实验室 2025-04-30 13:28 638浏览
  • UNISOC Miracle Gaming奇迹手游引擎亮点:• 高帧稳帧:支持《王者荣耀》等主流手游90帧高画质模式,连续丢帧率最高降低85%;• 丝滑操控:游戏冷启动速度提升50%,《和平精英》开镜开枪操作延迟降低80%;• 极速网络:专属游戏网络引擎,使《王者荣耀》平均延迟降低80%;• 智感语音:与腾讯GVoice联合,弱网环境仍能保持清晰通话;• 超高画质:游戏画质增强、超级HDR画质、游戏超分技术,优化游戏视效。全球手游市场规模日益壮大,游戏玩家对极致体验的追求愈发苛刻。紫光展锐全新U
    紫光展锐 2025-05-07 17:07 164浏览
  • 浪潮之上:智能时代的觉醒    近日参加了一场课题的答辩,这是医疗人工智能揭榜挂帅的国家项目的地区考场,参与者众多,围绕着医疗健康的主题,八仙过海各显神通,百花齐放。   中国大地正在发生着激动人心的场景:深圳前海深港人工智能算力中心高速运转的液冷服务器,武汉马路上自动驾驶出租车穿行的智慧道路,机器人参与北京的马拉松竞赛。从中央到地方,人工智能相关政策和消息如雨后春笋般不断出台,数字中国的建设图景正在智能浪潮中徐徐展开,战略布局如同围棋
    广州铁金刚 2025-04-30 15:24 372浏览
  • ‌一、高斯计的正确选择‌1、‌明确测量需求‌‌磁场类型‌:区分直流或交流磁场,选择对应仪器(如交流高斯计需支持交变磁场测量)。‌量程范围‌:根据被测磁场强度选择覆盖范围,例如地球磁场(0.3–0.5 G)或工业磁体(数百至数千高斯)。‌精度与分辨率‌:高精度场景(如科研)需选择误差低于1%的仪器,分辨率需匹配微小磁场变化检测需求。2、‌仪器类型选择‌‌手持式‌:便携性强,适合现场快速检测;‌台式‌:精度更高,适用于实验室或工业环境。‌探头类型‌:‌横向/轴向探头‌:根据磁场方向选择,轴向探头适合
    锦正茂科技 2025-05-06 11:36 364浏览
  • 想不到短短几年时间,华为就从“技术封锁”的持久战中突围,成功将“被卡脖子”困境扭转为科技主权的主动争夺战。众所周知,前几年技术霸权国家突然对华为发难,导致芯片供应链被强行掐断,海外市场阵地接连失守,恶意舆论如汹涌潮水,让其瞬间陷入了前所未有的困境。而最近财报显示,华为已经渡过危险期,甚至开始反击。2024年财报数据显示,华为实现全球销售收入8621亿元人民币,净利润626亿元人民币;经营活动现金流为884.17亿元,同比增长26.7%。对比来看,2024年营收同比增长22.42%,2023年为7
    用户1742991715177 2025-05-02 18:40 206浏览
  • 文/郭楚妤编辑/cc孙聪颖‍相较于一众措辞谨慎、毫无掌舵者个人风格的上市公司财报,利亚德的财报显得尤为另类。利亚德光电集团成立于1995年,是一家以LED显示、液晶显示产品设计、生产、销售及服务为主业的高新技术企业。自2016年年报起,无论业绩优劣,董事长李军每年都会在财报末尾附上一首七言打油诗,抒发其对公司当年业绩的感悟。从“三年翻番顺大势”“智能显示我第一”“披荆斩棘幸从容”等词句中,不难窥见李军的雄心壮志。2012年,利亚德(300296.SZ)在深交所创业板上市。成立以来,该公司在细分领
    华尔街科技眼 2025-05-07 19:25 101浏览
  • 多功能电锅长什么样子,主视图如下图所示。侧视图如下图所示。型号JZ-18A,额定功率600W,额定电压220V,产自潮州市潮安区彩塘镇精致电子配件厂,铭牌如下图所示。有两颗螺丝固定底盖,找到合适的工具,拆开底盖如下图所示。可见和大部分市场的加热锅一样的工作原理,手绘原理图,根据原理图进一步理解和分析。F1为保险,250V/10A,185℃,CPGXLD 250V10A TF185℃ RY 是一款温度保险丝,额定电压是250V,额定电流是10A,动作温度是185℃。CPGXLD是温度保险丝电器元件
    liweicheng 2025-05-05 18:36 238浏览
  • 随着智能驾驶时代到来,汽车正转变为移动计算平台。车载AI技术对存储器提出新挑战:既要高性能,又需低功耗和车规级可靠性。贞光科技代理的紫光国芯车规级LPDDR4存储器,以其卓越性能成为国产芯片产业链中的关键一环,为智能汽车提供坚实的"记忆力"支持。作为官方授权代理商,贞光科技通过专业技术团队和完善供应链,让这款国产存储器更好地服务国内汽车厂商。本文将探讨车载AI算力需求现状及贞光科技如何通过紫光国芯LPDDR4产品满足市场需求。 车载AI算力需求激增的背景与挑战智能驾驶推动算力需求爆发式
    贞光科技 2025-05-07 16:54 121浏览
  • 2024年初,OpenAI公布的Sora AI视频生成模型,震撼了国产大模型行业。随后国产厂商集体发力视频大模型,快手发布视频生成大模型可灵,字节跳动发布豆包视频生成模型,正式打响了国内AI视频生成领域第一枪。众多企业匆忙入局,只为在这片新兴市场中抢占先机,却往往忽视了技术成熟度与应用规范的打磨。以社交平台上泛滥的 AI 伪造视频为例,全红婵家人被恶意仿冒博流量卖货,明星们也纷纷中招,刘晓庆、张馨予等均曾反馈有人在视频号上通过AI生成视频假冒她。这些伪造视频不仅严重侵犯他人权
    用户1742991715177 2025-05-05 23:08 66浏览
  • 二位半 5线数码管的驱动方法这个2位半的7段数码管只用5个管脚驱动。如果用常规的7段+共阳/阴则需要用10个管脚。如果把每个段看成独立的灯。5个管脚来点亮,任选其中一个作为COM端时,另外4条线可以单独各控制一个灯。所以实际上最多能驱动5*4 = 20个段。但是这里会有一个小问题。如果想点亮B1,可以让第3条线(P3)置高,P4 置低,其它阳极连P3的灯对应阴极P2 P1都应置高,此时会发现C1也会点亮。实际操作时,可以把COM端线P3设置为PP输出,其它线为OD输出。就可以单独控制了。实际的驱
    southcreek 2025-05-07 15:06 170浏览
我要评论
0
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦