芯片CP測試的流程是怎樣的

昨天我們了解到芯片的CP測試是什么，以及相關(guān)的測試內容和方法，那我們今天趁熱打鐵，來(lái)了解一下CP測試的流程。

1、設有自測程序的芯片

首先有一部分比較特殊的芯片要單獨區分出來(lái)，就是昨天我們說(shuō)到的自設自測程序的存儲類(lèi)型芯片，這些芯片在設計之初就準備好了TestPlan，根據各自芯片的規格參數就已經(jīng)規劃好了測試內容和測試方法。

芯片通常會(huì )準備若干種TestMode功能，通過(guò)配置管腳使芯片進(jìn)入指定的測試狀態(tài)，從而完成各個(gè)類(lèi)型的測試。如：

ATPG可輸出WGL或STIL格式文件供Tester使用。

BIST（Built-In SelfTest）邏輯。這些自測邏輯完成對ROM/RAM/Flash等功能的測試。

Function Test Mode。一些專(zhuān)門(mén)的功能測試需要增加硬件邏輯，例如ADC/DAC/時(shí)鐘等。

想了解的可以查看金譽(yù)半導體上一篇更新的文章，里面有詳細說(shuō)明。

2、挑選測試廠(chǎng)和測試機型

首先我們需要選擇有實(shí)力的測試廠(chǎng)和匹配的測試機型，測試廠(chǎng)和測試機的選擇要考慮芯片類(lèi)型、測試內容、測試規格和成本等因素。

 ATE機器

選擇機型方面，根據芯片的類(lèi)型和測試內容不同，測試機臺又分為很多系列：例如存儲器芯片Advantest T55xx 系列等、數字混合信號或SoC芯片Teradyne J750 系列等，RF射頻芯片Credence ASL-3000 系列等。

3、制作ProbeCard以及Test Program

選擇好測試機后，接下來(lái)就需要制作探針卡（ProbeCard）和測試程序（Test Program）。

ProbeCard包括探針和芯片外圍電路。在芯片設計的時(shí)候，每一個(gè)DIE和DIE上的每一個(gè)芯片管腳的坐標和艱巨信息，都在投產(chǎn)之前已經(jīng)確定，根據這些參數就可以開(kāi)始制作探針了?？勺屝酒粋€(gè)個(gè)去測量大耗時(shí)，因此探針卡還可以選擇同測數（Site），可同時(shí)測量多個(gè)芯片，減少測試機臺數還能節約時(shí)間成本，但是受限于測試機臺資源，同測數也有上限，例如32/16/8/4。

探針的材質(zhì)也有不同的選擇，有鎢銅、鈹銅或鈀等材料，這些探針在強度、導電性、壽命、成本等方面都有各有的特點(diǎn)，根據需求進(jìn)行選擇即可。

 ProbeCard照片

Test Program是測試程序。測試程序控制整個(gè)機臺的測試過(guò)程。不同的測試機有不同的測試軟件系統，對應的測試程序也有不同的格式。通常工程師提供WGL/STIL/VCD等格式的文件，再轉換成測試機需要的文件格式，并增加其他測試程序。

4、調試以及結果分析

調試的時(shí)候根據TestPlan，Pattern（測試向量）被分作不同的BIN，從而定位測試錯誤的位置。調試時(shí)還可以在系統上直接看到一個(gè)Pattern中錯誤的Cycle位置，工程師根據這些錯誤信息進(jìn)行調試，修改Pattern和測試程序，逐個(gè)清理，直到所有BIN都通過(guò)。再把同測的多Site全部調試通過(guò)，如此循環(huán)多輪后，便可以開(kāi)始試運行。

此時(shí)工程師還要調試探針力度、清理探針周期等參數，確保整片Wafer上每一次Touchdown都可以測試穩定。

最后整片Wafer的測試結果會(huì )生成一個(gè)晶圓圖文件，數據生成一個(gè)日志文件，例如STD文件。晶圓圖主要包含良率、測試時(shí)間、各BIN的錯誤數和DIE位置，日志文件則是具體的測試結果。工程師通過(guò)分析這些數據，決定是否進(jìn)入量產(chǎn)。

 WaferMap截圖

5、再次調試，優(yōu)化流程

最后就是進(jìn)入量產(chǎn)階段，根據大量測試的統計數據，可以進(jìn)行一些調整以進(jìn)一步優(yōu)化測試流程。

這一階段可以決定是否對出錯的DIE進(jìn)行復測，通常復測可以糾正一定比例的錯誤，但是要多用一部分測試時(shí)間，所以要綜合考慮后再決定是否復測。通常處于Wafer邊緣位置的DIE出錯的概率較高，綜合考慮，有時(shí)可以直接將邊緣DIE剔除，不進(jìn)行測試就標為壞品，以節省測試時(shí)間。

另外，還需要關(guān)注良率是否穩定，當連續出現良率較低的情況時(shí)，需要停止測試，進(jìn)行數據分析，檢查設備或與代工廠(chǎng)溝通。

接下來(lái)才是進(jìn)入真正的量產(chǎn)，這時(shí)只需要把CP測試的結果交給后續封裝廠(chǎng)即可。通常是一個(gè)含有分BIN信息的Map文件，封裝廠(chǎng)根據Map文件挑選好品封裝，剔除壞品，還可以保留客戶(hù)選擇的特殊BIN別。