Технология PCB - Какие тесты микросхем необходимы для процесса изготовления микросхемных чипов?

Самый простой процесс изготовления вафли - это проектирование-> изготовление-> упаковка-> тестирование. Стоимость пластины обычно составляет 20% от затрат на рабочую силу, 40% на изготовление, 35% на упаковку и 5% на тестирование [для продвинутого процесса стоимость изготовления может составлять более 60%].

Тестирование на кристаллизацию - это, по сути, самый дешевый этап во всех аспектах производства вафель. На этом жестком рынке, где каждая компания кричит о снижении затрат, затраты на рабочую силу растут год от года, а вафельные фабрики и упаковочные цеха находятся на втором месте. На этом жестком рынке, где каждая компания кричит о снижении затрат, стоимость рабочей силы растет с каждым годом, литейные и упаковочные цеха находятся на второстепенном рынке, и только тестирование микросхем не так сложно провести, поэтому расчеты снижения затрат ложатся на плечи разработчиков микросхем.

Но при тщательном расчете, тест на микросхему позволяет сэкономить 50%, общая стоимость составляет всего 2,5%, а на пластинах или упаковке - 15%, тест на микросхему эквивалентен бесплатному тестированию. Однако тестирование - это последнее препятствие на пути к качеству продукции. Если тестирование микросхемы не было проведено должным образом и PPM продукта оказался слишком высоким, возврат или компенсация значительно превышают 5% стоимости.

Какие испытания пластин необходимы в процессе их производства?

Существует три основные категории: функциональный тест микросхемы, тест производительности и тест надежности, и один из трех основных тестов необходим для того, чтобы микросхема была представлена на рынке.

Тестирование микросхемы

Функциональный тест заключается в том, чтобы определить, подходит ли микросхема, тест производительности - в том, чтобы определить, хороша ли микросхема, а тест надежности - в том, чтобы определить, надежна ли микросхема.

1. Функциональный тест IC предназначен для проверки параметров, названия и функций чипа, другими словами, для того, чтобы определить, является ли ребенок, которого вы родили в октябре, мулом или лошадью, и вывести его на прогулку.

2. Проверка работоспособности микросхемы, из-за наличия чипа в производственном процессе существует бесчисленное множество возможных шагов для выявления дефектов, даже если в одной и той же партии пластин и упаковке готовой продукции чип имеет хорошие и плохие характеристики, поэтому необходимость проведения скрининга, как говорится, заключается в выборе наилучшего продукта. камешек в яйце, "каменную" крошку нужно выбросить.

3. Тест на надежность микросхемы, чип прошел функциональный тест и тест на производительность, получил хороший чип, но чип не будет самым раздражающим источником статического электричества зимой, в грозы, три вольта, дни ветра и снега могут работать нормально, и чип можно использовать в течение месяца год, десять лет и так далее - все это должно быть оценено с помощью теста на надежность.

Какими средствами мы располагаем для проведения этих тестов микросхем?

Методы тестирования микросхем: тест на уровне платы, тест CP на пластинах, тест FT после упаковки, тест SLT на системном уровне, тест на надежность и так далее.

1. Тестирование на уровне платы микросхемы, в основном применяемое для функционального тестирования, использование печатных плат + микросхемы для создания "аналоговой" рабочей среды микросхемы, вывод интерфейса микросхемы для определения функции микросхемы или в различных суровых условиях, чтобы проверить, может ли микросхема работать должным образом. Используемое оборудование - это в основном контрольно-измерительные приборы, а основным продуктом является плата EVB evaluation board.

2. CP-тест пластины, часто используемый при функциональном тестировании и тестировании производительности, чтобы понять, нормально ли функционирует микросхема, а также отфильтровать неисправные микросхемы в пластине микросхемы. CP [Зондирование чипа], как следует из названия, заключается в использовании зонда для закрепления пластины на чипе, для ввода всех видов сигналов в чип, для получения выходных данных чипа и проведения сравнений и вычислений, и есть несколько специальных сценариев, которые будут использоваться для установки опустите и отрегулируйте стружку [Обрезка]. Основным применяемым оборудованием является автоматическое испытательное оборудование [ATE] + зондовая станция [Prober] + контрольно-измерительные приборы, а изготавливаемым оборудованием является карта зонда [Probe Card].

3. тест FT готового продукта после упаковки, часто применяемый для функционального тестирования, тестирования производительности и тестирования надежности, позволяет проверить, нормально ли функционирует чип и есть ли дефекты в процессе упаковки, а также помочь в тестировании надежности для обнаружения после "пожара, снега и молнии" после чип все еще не может работать. Необходимость применения оборудования - это в основном автоматическое испытательное оборудование [ATE] + роботизированная рука [Handler] + контрольно-измерительные приборы, необходимость создания аппаратного обеспечения - это тестовая плата [Loadboard] + тестовая розетка [Socket] и так далее.

4. SLT-тест системного уровня, часто применяемый для функционального тестирования, тестирования производительности и тестирования надежности, часто в качестве дополнения к тестированию готового продукта, как следует из названия, представляет собой системную среду для тестирования, то есть перевод чипа в его нормальную рабочую среду для запуска функции для определения ее исправности. или плохо, недостатком является то, что он может охватывать только часть функциональности, охват относительно невелик, поэтому, как правило, это дополнительное средство поддержки. Применяемое оборудование - это, в основном, рука робота [манипулятор], а изготавливаемое оборудование - системная плата [System Board] + тестовый разъем [Socket].

5. тестирование надежности, в основном для того, чтобы чип подвергался воздействию различных агрессивных сред, таких как статическое электричество ESD, аналогично тестированию человеческого тела или аналогичному тестированию промышленного оборудования на чип плюс переходное напряжение. Другим примером является технология старения HTOL (High-Temperature Operating Life), которая заключается в ускорении старения чипа при высокой температуре и последующей оценке срока службы чипа. Существует также метод HAST (Ускоренный стресс-тест) для проверки влагостойкости упаковки с вафлями, при котором тестируемый продукт подвергается строгим испытаниям на температуру, влажность и давление, независимо от того, будет ли влага проникать внутрь упаковки вдоль геля или на границе раздела между гелем и свинцовой рамкой. и таким образом повредить пластину.

Тестирование микросхемы

Тестирование вафель - это, безусловно, не просто выбор косточки в яйце, не просто "придирчивая" "жесткая" банка, но и необходимость контроля всего процесса и участия в нем.

С самого начала проектирования микросхемы мы должны подумать о том, как проводить тестирование, следует ли добавлять дизайн DFT [Design for Test] или использовать функцию самотестирования [FuncBIST], чтобы уменьшить зависимость от периферийных схем и тестового оборудования.

Когда чип открывается для верификации, следует учитывать окончательные тестовые векторы, а тестовый стенд для верификации должен быть написан в соответствии с базовым конвейером цикла, чтобы сгенерированные векторы можно было легче преобразовать и избежать утечки данных.

На этапе ввода в эксплуатацию должен быть завершен план тестирования чипа, а разработка программы тестирования ATE должна быть синхронизирована с производством оборудования CP/FT, чтобы гарантировать, что отладка начнется сразу же после того, как чип сойдет с линии по производству пластин, что значительно сократит цикл разработки чипа.

В конечном счете, еще более важно перейти к стадии массового производства, как отслеживать и контролировать производительность теста, как справляться с жалобами клиентов и низким уровнем PPM, как постоянно оптимизировать процесс тестирования, повышать эффективность программы тестирования, сокращать время тестирования и затраты на тестирование.

Таким образом, тестирование микросхемных пластин - это не только вопрос затрат, но и искусство балансирования между качеством, эффективностью и стоимостью!