測試是維護電子產品質量與品牌的關鍵一步,也是決定產品成本的關鍵一步
測試驗證是半導體廠商進行成品合格率(良率)管理的主要方法,它貫穿于集成電路設計開發(fā)、生產制造的全流程,每一個環(huán)節(jié)的測試結果都對最終良率有影響,綜合測試結果是判斷一顆芯片產品能否在市場上銷售的關鍵依據。
封裝與測試經常被統(tǒng)計在一起,但實際上,測試并不是只存在于封裝環(huán)節(jié)。在芯片開發(fā)階段,就要考慮可測試性設計(DFT),以確保大部分設計功能均能被測試到;在晶圓制造的過程中,需要對工藝控制的關鍵參數進行檢驗;晶圓探針測試(CP測試)通過探針來對裸芯片進行基本功能及電氣特性檢測,以篩查有制造缺陷的裸芯片;通過CP測試的裸芯片被送上封裝產線,完成封裝的成品進行終測(FT);通過終測的產品,最終將出售到市場上。
“測試是維護電子產品質量與品牌的關鍵一步,也是決定產品成本的關鍵一步,把產品上市交給泰瑞達,泰瑞達就是電子產業(yè)的品牌捍衛(wèi)者。” 泰瑞達有限公司業(yè)務戰(zhàn)略總監(jiān)Natalian Der強調測試環(huán)節(jié)在電子產業(yè)的重要性。她舉了一個例子,汽車里面用到7000多個電子元器件,通常電子元器件的不良率以百萬分之一(PPM)來統(tǒng)計,單一元器件1個PPM的不良率在消費電子領域屬于優(yōu)良的指標,但放入汽車中,7000多個電子元器件如果都有1PPM或以上的不良率,折合到整車,每輛車因電子系統(tǒng)導致的不良率就高達0.7%,一千輛車有7輛車會出問題,這對汽車業(yè)而言“是無法承受的結果”。
泰瑞達2019第三季度業(yè)績
為了實現(xiàn)電子系統(tǒng)在整車應用上的PPM級別不良率,甚至是所謂的“零公里障礙”,就需要對電子元器件做更嚴格的篩選,車載電子元器件單一不良率通常在1個PPB(十億分之一)或以下,壽命要高達10年以上,這自然就依靠測試結果來判斷:該批次芯片能不能用、好不好用、能用多久。測試成本高是車載元器件相比消費級元器件成本高的主要原因之一。
Natalian告訴探索科技(techsugar),不管是車載元器件,還是消費用電子元器件,量產測試都是最后一道把關工序,而且是距離上市時間最近的一道工序,所以測試工程師的時間壓力非常大?!皽y試工程師承擔著最后的沖刺任務,什么時候測試完成,產品才能夠推向市場,測試環(huán)節(jié)也是成本管控的最后環(huán)節(jié),如果不良率太高,將極大影響成本,測試工程師把控良率、提高產量,同時最關鍵要保證質量,所以測試是芯片生產過程中很重要的環(huán)節(jié),成功的測試提供了產品最終質量的保證?!?
Natalian介紹,伴隨技術的發(fā)展,測試工程師的工作也面臨著更多挑戰(zhàn)。首先,設計工藝的進步提高了集成度,但先進工藝的可靠性相對降低,缺陷率也在增加,而社會對整機產品質量標準要求越來越高,這就給測試工作增加了極大的難度。
其次,芯片開發(fā)周期有縮短的趨勢。消費電子向來以換代快著稱,但Natalian表示,傳統(tǒng)的工業(yè)電子與汽車電子更新?lián)Q代速度也在加快,“調查表明,68%的汽車電子芯片在兩年內完成開發(fā)到上市的工作,越來越短的開發(fā)周期,加上越來越多的功能,工程師需要更先進的工具來完成測試工作?!?
最后,終端產品多樣化導致芯片種類多樣化,測試廠商希望測試平臺能具備更大靈活性,以適應更多種類芯片的測試,從而降低芯片測試的固定設備投入。
作為老牌測試設備廠商,泰瑞達針對上述挑戰(zhàn)已經有應對方案。利用泰瑞達可拓展測試架構,可以滿足現(xiàn)代芯片測試對靈活性的需求,無論是模擬、射頻還是數字類芯片,只需選擇相對應的測試板卡,就可以接入泰瑞達測試系統(tǒng)。
在測試加速上,泰瑞達的解決方案支持并行測試?!安⑿袦y試是最有效的加速方法,可以大幅降低單芯片測試時間與成本。同時,泰瑞達的測試環(huán)境是圖形化界面,測試工程師很容易上手,快速準確地完成測試任務,縮短產品上市時間?!?
Natalian還指出,微調整(trim)在測試中越來越常用,在測試時間中所占比例也逐步提高。她表示,先進工藝制造時更容易出現(xiàn)偏差,這時候通過微調整,可以把大部分不達標芯片參數值調整到規(guī)格之內?!肮に嚦叽缭絹碓叫?,通過可生產性設計來進行產品修復越來越普遍,尤其是射頻和模擬產品。通過trim可以調整電壓、電流與頻率,讓芯片最終滿足設計目標。”Natalian解釋道,“以射頻為例,trim時間達到了整個測試時間的40%以上,甚至能達到60%?!?





