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一文看懂芯片測試產(chǎn)業(yè)

發(fā)布時間:2022-03-17作者來源:薩科微瀏覽:1508

從IDM到垂直分工,IC產(chǎn)業(yè)專業(yè)化分工催生獨(dú)立測試廠商出現(xiàn)。集成電路產(chǎn)業(yè)從上世紀(jì)60年代開始逐漸興起,早期企業(yè)都是IDM運(yùn)營模式(垂直整合),這種模式涵蓋設(shè)計、制造、封測等整個芯片生產(chǎn)流程,這類企業(yè)一般具有規(guī)模龐大、技術(shù)全面、積累深厚的特點(diǎn),如Intel、三星等。隨著技術(shù)升級的成本越來越高以及對IC產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)效率的要求提升,促使整個產(chǎn)業(yè)逐漸向垂直分工模式發(fā)展。


1987年,臺積電創(chuàng)立,將IC制造從IC產(chǎn)業(yè)中剝離出來,而后逐漸發(fā)展為設(shè)計、制造、封裝、測試分離的產(chǎn)業(yè)鏈模式。這種垂直分工的模式首先大大提升了整個產(chǎn)業(yè)的運(yùn)作效率;其次,將相對輕資產(chǎn)的設(shè)計和重資產(chǎn)的制造及封測分離有利于各個環(huán)節(jié)集中研發(fā)投入,加速技術(shù)發(fā)展,也降低了企業(yè)的準(zhǔn)入門檻和運(yùn)營成本;再者,各環(huán)節(jié)交由不同廠商進(jìn)行,增強(qiáng)企業(yè)的專業(yè)性和生產(chǎn)流程的準(zhǔn)確性。此外,專業(yè)測試從封測中分離既可以減少重復(fù)產(chǎn)能投資,又可以穩(wěn)定地為中小設(shè)計廠商提供專業(yè)化測試服務(wù),以規(guī)模效應(yīng)降低產(chǎn)品的測試費(fèi)用,縮減產(chǎn)業(yè)成本。



集成電路測試卡位產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),貫穿設(shè)計、制造、封裝以及應(yīng)用的全過程。從整個制造流程上來看,集成電路測試具體包括設(shè)計階段的設(shè)計驗(yàn)證、晶圓制造階段的過程工藝檢測、封裝前的晶圓測試以及封裝后的成品測試,貫穿設(shè)計、制造、封裝以及應(yīng)用的全過程,在保證芯片性能、提高產(chǎn)業(yè)鏈運(yùn)轉(zhuǎn)效率方面具有重要作用。




設(shè)計驗(yàn)證,又稱實(shí)驗(yàn)室測試或特性測試,是在芯片進(jìn)入量產(chǎn)之前驗(yàn)證設(shè)計是否正確,需要進(jìn)行功能測試和物理驗(yàn)證。


過程工藝檢測,即晶圓制造過程中的測試,需要對缺陷、膜厚、線寬、關(guān)鍵尺寸等進(jìn)行檢測,屬前道測試。


晶圓測試(Chip Probing,又稱中測),是通過對代工完成后的晶圓進(jìn)行測試,目的是在劃片封裝前把壞的祼片(die)挑出來,以減少封裝和芯片成品測試成本,同時統(tǒng)計出晶圓上的管芯合格率、不合格管芯的確切位置和各類形式的合格率等,能直接反應(yīng)晶圓制造良率、檢驗(yàn)晶圓制造能力。


芯片成品測試(Final Test,也稱終測),集成電路后道工序的劃片、鍵合、封裝及老化過程中都會損壞部分電路,所以在封裝、老化以后要按照測試規(guī)范對電路成品進(jìn)行全面的電路性能檢測,目的是挑選出合格的成品,根據(jù)器件性能的參數(shù)指標(biāo)分級,同時記錄各級的器件數(shù)和各種參數(shù)的統(tǒng)計分布情況;根據(jù)這些數(shù)據(jù)和信息,質(zhì)量管理部門監(jiān)督產(chǎn)品的質(zhì)量,生產(chǎn)管理部門控制電路的生產(chǎn)。




IC測試是確保產(chǎn)品良率和成本控制的重要環(huán)節(jié),在IC生產(chǎn)過程中起著舉足輕重的作用。IC測試是集成電路生產(chǎn)過程中的重要環(huán)節(jié),測試的主要目的是保證芯片在惡劣環(huán)境下能完全實(shí)現(xiàn)設(shè)計規(guī)格書所規(guī)定的功能及性能指標(biāo),每一道測試都會產(chǎn)生一系列的測試數(shù)據(jù),由于測試程序通常是由一系列測試項(xiàng)目組成的,從各個方面對芯片進(jìn)行充分檢測,不僅可以判斷芯片性能是否符合標(biāo)準(zhǔn),是否可以進(jìn)入市場,而且能夠從測試結(jié)果的詳細(xì)數(shù)據(jù)中充分、定量地反映出每顆芯片從結(jié)構(gòu)、功能到電氣特性的各種指標(biāo)。因此,對集成電路進(jìn)行測試可有效提高芯片的成品率以及生產(chǎn)效率。


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