一、芯片测试的目的
芯片测试的目的就两个:
1、确认芯片与产品手册上写的内容一致,就是看做出来的芯片跟设计的是不是一致的;
2、把芯片的边界条件测出来,就是看芯片有多耐操。
二、芯片测试分类
大家听到最多的测试可能就是CP测试和FT测试了,老化测试也经常出现,但是没前两个出现得多。那什么是CP测试,什么是FT测试?半导体行业的黑话实在是太多了,很多外企工作过的人,说话都得带几个单词,不知道是习惯还是什么原因。
CP 是Chip Probing的缩写,翻译过来就是芯片探针,干什么呢?就是在没封装的芯片引脚上点探针来测量芯片。因为在进行CP测试的时候晶圆还没有切割,CP测试是是晶圆上测试的,所以有时候也称CP测试为晶圆测试。
FT是Final Test的缩写,翻译过来就是最终测试,搞得像送终一样,不好听,所以一般都叫成品测试。
老化测试的英文是Burn-in Test,就是为了预测产品的使用寿命,剔除早期失效的芯片。一般的老化测试是在温箱中进行的。
三、芯片的测试项目
大的来分,芯片测试项目主要就4个:
1、直流参数测试 DC Test
2、交流参数测试 AC Test
3、功能测试 Function Test
4、混合信号参数测试
四、芯片量产测试的一般步骤
芯片每步的测试就是把不合格的芯片挑出来,好的芯片进行下一步测试。挑出坏芯片的过程也有个黑话叫分Bin,来源于Binning,经过层层筛选出来的芯片就是可以出货的芯片了。
五、直流参数测试 DC Test
直流参数测试主要包括开短路测试、漏电流测试、电源电流测试、直流偏执与增益测试、输出稳压、数字电路输入与输出电平。
5.1、开短路测试 Open/Short Test
开短路测试也叫做连接性测试,芯片在制造的过程中,会有一定的比例芯片有缺陷,自身的电路要么开路要么短路了,开短路测试就是要把这些有缺陷的芯片挑出来,不能进入下一个步骤的测试,毕竟芯片的测试都是要钱的。
5.2、漏电流测试 Leakage Test
理想情况下,芯片的输入引脚,或者具有三态输出的引脚,对电源和对地的电阻都非常大,当对这些引脚施加电压时,只会有很小的电流流入或流出这些引脚,这些电流叫做漏电流。在芯片生产中,随着工艺的进步,芯片内部和引脚间的绝缘氧化膜越来越薄,更容易导致漏电情况的发生,工艺缺陷也会导致漏电流偏大,有的芯片可能漏电流偏大了,但是功能还是正常的,这样的芯片肯定不能卖出去,因为它的可靠性差。
5.3、电源电流测试 IDD
电源电流测试是指再额定电压下,通过测试芯片消耗的电流来反映被测芯片的功耗。
5.4、直流偏执与增益测试
5.4.1 输入偏执电压测试 Voltage Input Offset Test
输入偏执电压通常是指为了使电路的输出达到指定的参考值而在输入端施加的电压与理想输入电压之间的差值。
5.4.2 输出偏执电压测试 Voltage Output Offset Test
5.4.3 增益测试 Gain Test
5.5、 输出稳压测试
5.6、数字电路输入电平与输出电平测试
5.6.1、输入电平测试 VIL / VIH
5.6.2、输出高电平测试 VOH / IOH
5.6.3、输出低电平测试 VOL / IOL