在芯片制造過(guò)程中,測(cè)試是非常重要的一環(huán),它確保了芯片的性能和質(zhì)量。芯片測(cè)試涉及到許多專業(yè)術(shù)語(yǔ)這其中,CP(Chip Probing),F(xiàn)T(Final Test),WAT(Wafer Acceptance Test)是三個(gè)至關(guān)重要的測(cè)試流程,要深入理解半導(dǎo)體制造的全過(guò)程,我就必須清楚這三個(gè)測(cè)試流程的特點(diǎn)與區(qū)別。
1. CP(Circuit Probing)測(cè)試
CP測(cè)試是一種在芯片制造過(guò)程中的早期階段進(jìn)行的測(cè)試,主要目的是檢測(cè)芯片上的缺陷和故障。在CP測(cè)試中,探針卡被用來(lái)接觸芯片上的每個(gè)接觸點(diǎn),以測(cè)量其電氣性能。通過(guò)CP測(cè)試,制造商可以確定哪些芯片是合格的,哪些需要進(jìn)行進(jìn)一步的處理或改進(jìn)。CP測(cè)試是確保芯片質(zhì)量的關(guān)鍵步驟之一,因?yàn)樗梢栽谥圃爝^(guò)程的早期階段發(fā)現(xiàn)和修復(fù)問(wèn)題,避免了后續(xù)工序中的浪費(fèi)和損失。
2. FT(Function Test)測(cè)試
FT測(cè)試是一種全面的測(cè)試,旨在驗(yàn)證芯片是否按照設(shè)計(jì)要求正常工作。FT測(cè)試通常在封裝后的芯片上進(jìn)行,使用自動(dòng)測(cè)試設(shè)備和測(cè)試程序來(lái)驗(yàn)證芯片的功能和性能。FT測(cè)試可以檢測(cè)到芯片的邏輯錯(cuò)誤、時(shí)序問(wèn)題、電源噪聲和其他潛在的缺陷。通過(guò)FT測(cè)試,制造商可以確保芯片符合設(shè)計(jì)規(guī)格和性能要求,并將合格的芯片交付給最終用戶。
3. WAT(Wafer Acceptance Test)測(cè)試
WAT測(cè)試是在制造過(guò)程的最后階段進(jìn)行的測(cè)試,目的是確認(rèn)所有工藝步驟都已正確執(zhí)行,并且芯片可以正常工作。WAT測(cè)試通常在晶圓級(jí)別上進(jìn)行,使用自動(dòng)測(cè)試設(shè)備來(lái)檢查每個(gè)芯片的電氣性能和可靠性。通過(guò)WAT測(cè)試,制造商可以確保晶圓的所有芯片都是合格的,并可以繼續(xù)進(jìn)行封裝和最終測(cè)試。WAT測(cè)試是保證晶圓質(zhì)量和一致性的重要手段,有助于降低生產(chǎn)成本和減少不良品的數(shù)量。
以上是芯片測(cè)試中常用的三個(gè)術(shù)語(yǔ)及解釋,它們?cè)谛酒圃爝^(guò)程中起著至關(guān)重要的作用。通過(guò)這些測(cè)試,制造商可以確保每個(gè)芯片都符合設(shè)計(jì)要求和性能標(biāo)準(zhǔn),從而提高產(chǎn)品的可靠性和質(zhì)量。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和芯片制造工藝的不斷發(fā)展,相信未來(lái)還會(huì)出現(xiàn)更多的專業(yè)術(shù)語(yǔ)和技術(shù)名詞,需要我們不斷學(xué)習(xí)和了解。
簡(jiǎn)單通俗一點(diǎn)來(lái)說(shuō),CP是把壞的Die挑出來(lái),可以減少封裝和測(cè)試的成本。可以更直接的知道Wafer 的良率。FT是把壞的chip挑出來(lái);檢驗(yàn)封裝的良率。
現(xiàn)在對(duì)于一般的wafer工藝,很多公司多把CP給省了;減少成本。
CP對(duì)整片Wafer的每個(gè)Die來(lái)測(cè)試,而FT則對(duì)封裝好的Chip來(lái)測(cè)試。CP Pass 才會(huì)去封裝。然后FT,確保封裝后也Pass。
WAT是Wafer AcceptanceTest,對(duì)專門的測(cè)試圖形(test key)的測(cè)試,通過(guò)電參數(shù)來(lái)監(jiān)控各步工藝是否正常和穩(wěn)定;
CP是wafer level的chip probing,是整個(gè)wafer工藝,包括backgrinding和backmetal(if need),對(duì)一些基本器件參數(shù)的測(cè)試,如vt(閾值電壓),Rdson(導(dǎo)通電阻),BVdss(源漏擊穿電壓),Igss(柵源漏電流),Idss(漏源漏電流)等,一般測(cè)試機(jī)臺(tái)的電壓和功率不會(huì)很高;
FT是packaged chip level的Final Test,主要是對(duì)于這個(gè)(CPpassed)IC或Device芯片應(yīng)用方面的測(cè)試,有些甚至是待機(jī)測(cè)試;
Pass FP還不夠,還需要做process qual 和product qual,CP測(cè)試對(duì)Memory來(lái)說(shuō)還有一個(gè)非常重要的作用,那就是通過(guò)MRA計(jì)算出chip level 的Repair address,通過(guò)Laser Repair將CP測(cè)試中的Repairable die 修補(bǔ)回來(lái),這樣保證了yield和reliability兩方面的提升。
CP是對(duì)wafer進(jìn)行測(cè)試,檢查fab廠制造的工藝水平,F(xiàn)T是對(duì)package進(jìn)行測(cè)試,檢查封裝廠制造的工藝水平。
對(duì)于測(cè)試項(xiàng)來(lái)說(shuō),有些測(cè)試項(xiàng)在CP時(shí)會(huì)進(jìn)行測(cè)試,在FT時(shí)就不用再次進(jìn)行測(cè)試了,節(jié)省了FT測(cè)試時(shí)間;但是有些測(cè)試項(xiàng)必須在FT時(shí)才進(jìn)行測(cè)試(不同的設(shè)計(jì)公司會(huì)有不同的要求)
一般來(lái)說(shuō),CP測(cè)試的項(xiàng)目比較多,比較全;FT測(cè)的項(xiàng)目比較少,但都是關(guān)鍵項(xiàng)目,條件嚴(yán)格。但也有很多公司只做FT不做CP(如果FT和封裝yield高的話,CP就失去意義了)。
在測(cè)試方面,CP比較難的是探針卡的制作,并行測(cè)試的干擾問(wèn)題。FT相對(duì)來(lái)說(shuō)簡(jiǎn)單一點(diǎn)。還有一點(diǎn),memory測(cè)試的CP會(huì)更難,因?yàn)橐鰎edundancy analysis,寫程序很麻煩。
CP在整個(gè)制程中算是半成品測(cè)試,目的有2個(gè),1個(gè)是監(jiān)控前道工藝良率,另一個(gè)是降低后道成本(避免封裝過(guò)多的壞芯片),其能夠測(cè)試的項(xiàng)比FT要少些。最簡(jiǎn)單的一個(gè)例子,碰到大電流測(cè)試項(xiàng)CP肯定是不測(cè)的(探針容許的電流有限),這項(xiàng)只能在封裝后的FT測(cè)。不過(guò)許多項(xiàng)CP測(cè)試后FT的時(shí)候就可以免掉不測(cè)了(可以提高效率),所以有時(shí)會(huì)覺(jué)得FT的測(cè)試項(xiàng)比CP少很多。
應(yīng)該說(shuō)WAT的測(cè)試項(xiàng)和CP/FT是不同的。CP不是制造(FAB)測(cè)的!
而CP的項(xiàng)目是從屬于FT的(也就是說(shuō)CP測(cè)的只會(huì)比FT少),項(xiàng)目完全一樣的;不同的是卡的SPEC而已;因?yàn)榉庋b都會(huì)導(dǎo)致參數(shù)漂移,所以CP測(cè)試SPEC收的要比FT更緊以確保最終成品FT良率。還有相當(dāng)多的DH把wafer做成幾個(gè)系列通用的die,在CP是通過(guò)trimming來(lái)定向確定做成其系列中的某一款,這是解決相似電路節(jié)省光刻版的最佳方案;所以除非你公司的wafer封裝成device是唯一的,且WAT良率在99%左右,才會(huì)盲封的。
WAT:wafer level 的管芯或結(jié)構(gòu)測(cè)試
CP:wafer level 的電路測(cè)試含功能
FT:device level 的電路測(cè)試含功能
CP=chip probing
FT=Final Test
CP 一般是在測(cè)試晶圓,封裝之前看,封裝后都要FT的。不過(guò)bumpwafer是在裝上錫球,probing后就沒(méi)有FT
FT是在封裝之后,也叫“終測(cè)”。意思是說(shuō)測(cè)試完這道就直接賣去做application。
CP用prober,probe card。FT是handler,socket
CP比較常見(jiàn)的是roomtemperature=25度,F(xiàn)T可能一般就是75或90度
CP沒(méi)有QA buy-off(質(zhì)量認(rèn)證、驗(yàn)收),F(xiàn)T有CP兩方面:監(jiān)控工藝,覺(jué)得probe實(shí)際屬于FAB范疇。
控制成本。Financial fate。我們知道FT封裝和測(cè)試成本是芯片成本中比較大的一部分,所以把次品在probe中reject掉或者修復(fù),最有利于控制成本。
FT:終測(cè)通常是測(cè)試項(xiàng)最多的測(cè)試了,有些還要求3溫測(cè)試,成本也最大。
至于測(cè)試項(xiàng),如果測(cè)試時(shí)間很長(zhǎng),CP和FT如果都可以測(cè),像trim項(xiàng),加在probe能顯著降低時(shí)間成本,需要看客戶要求。關(guān)于大電流測(cè)試,F(xiàn)T較多。
有些PAD會(huì)封裝到device內(nèi)部,在FT是看不到的,所以有些測(cè)試項(xiàng)只能在CP直接測(cè),像功率管的GATE端漏電流測(cè)試Igss CP測(cè)試主要是挑壞die,修補(bǔ)die,然后保證die在基本的spec內(nèi),functionwell。
FT測(cè)試主要是package完成后,保證die在嚴(yán)格的spec內(nèi)能夠function。
CP的難點(diǎn)在于,如何在最短的時(shí)間內(nèi)挑出壞die,修補(bǔ)die。
FT的難點(diǎn)在于,如何在最短的時(shí)間內(nèi),保證出廠的Unit能夠完成全部的Function。
總的來(lái)說(shuō),CP、FT、WAT三種測(cè)試方法分別關(guān)注芯片制造的不同階段和方面。CP重點(diǎn)在于晶圓層面篩選出功能不良的芯片;FT則確保封裝后的芯片完全符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn);而WAT則貫穿整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程,著眼于晶圓本身的質(zhì)量控制。
通過(guò)這三種測(cè)試的結(jié)合應(yīng)用,能大大提升芯片的整體質(zhì)量,降低生產(chǎn)成本,確保半導(dǎo)體產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性。在快速發(fā)展的半導(dǎo)體行業(yè)中,有效的測(cè)試流程是保持競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵因素之一。
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原文標(biāo)題:CP,F(xiàn)T,WAT都是與芯片的測(cè)試有關(guān),他們有什么區(qū)別呢?如何區(qū)分?
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