多年前的一個偶然機緣,讓我進入IC測試這個領(lǐng)域,一晃就是十年多了.這么多年下來,我發(fā)現(xiàn)一個不算有趣的的現(xiàn)象,國內(nèi)的設(shè)計公司大多數(shù)都沒有一個像樣的專業(yè)測試團隊,或者就根本沒有一個懂測試的專業(yè)人員.這一點讓我很是好奇,所以進而養(yǎng)成了一個習慣,凡是遇到國內(nèi)IC設(shè)計公司的資深人士,總會問一下他們對測試的理解和看法.我不太理解,有時遇到一個年銷售額高達幾千萬美元的公司,居然沒有一個專業(yè)的量產(chǎn)測試工程師—他們是怎么熬過來的?

進一步的了解,讓我覺得有些不可思議:很多設(shè)計公司的資深人士甚至老總,對產(chǎn)品量產(chǎn)測試的理解竟然也十分的簡單—產(chǎn)品測試的方法無非是象燈泡廠檢測燈泡一樣,通上電看看亮不亮就好了.雖然多數(shù)情況下會多一些定性的測試指標,但方法依然是過于簡陋了.很多設(shè)計公司都習慣性地喜歡自己搭一個小的電路或者系統(tǒng)來取代專業(yè)測試設(shè)備,因為這樣可以避免為租用價格高昂的測試機而支付一大筆看似額外的開銷了.很多時候,這種方法看起來似乎是有效的,特別是中國國內(nèi)白牌電子設(shè)備市場還占據(jù)很大份額的客觀情況下。

不過,問題是這種簡單粗糙的方式會在未來一直有效下去么?全球每年銷售五十億美金的測試機在中國大陸會真的變得可有可無么?當然不是！

眾所周知，測試的目的自然是要把好壞芯片區(qū)分出來，把好的芯片送出去，確保質(zhì)量不達標的壞芯片不會被送到客戶那里去.很多公司往往習慣性地把實驗室里系統(tǒng)驗證的方法延伸到量產(chǎn)中去,用自搭電路系統(tǒng)去取代專業(yè)的測試機.然而這通常是一件風險很大的事情,因為自搭的系統(tǒng)往往缺少測試機所具備的兩個最基本的特性：準確性和穩(wěn)定性.專業(yè)測試機的結(jié)構(gòu)和采用模組都經(jīng)過嚴格設(shè)計和篩選,并且有專業(yè)的風冷水冷的恒溫環(huán)境以及定期的自檢和參數(shù)校準,其測試條件和結(jié)果的準確性和穩(wěn)定性是一般自搭電路或系統(tǒng)所無法比擬的。這兩個特性的重要性或許在實驗室驗證階段并不那么明顯,但在量產(chǎn)階段卻是關(guān)鍵的因素。

由于所有測試系統(tǒng)都必然存在誤差,所以一顆芯片的每個參數(shù)的實際測試結(jié)果都是真實性能和測試設(shè)備的誤差的組合.如果測試設(shè)備自身的誤差不能做到足夠小,就會影響到測試結(jié)果,而且這種誤差是無法通過后續(xù)的數(shù)據(jù)處理進行有效消除的。

假設(shè)一顆芯片的參數(shù)的要求是大于10,而測試設(shè)備導致的隨機誤差就有1的話,那為了確保出貨的芯片絕對可靠,那就必須把實際的閾值設(shè)定為11,以防漏檢.然而,由于測試系統(tǒng)引入的誤差是隨機的,實際測試結(jié)果9~11的芯片會有一部分是好芯片也被作為不合格芯片被over kill了,這直接導致產(chǎn)品良率的下降,產(chǎn)品的成本上升.然而不提高閾值的話,有憂可能導致不良芯片的出貨,導致客戶的產(chǎn)品質(zhì)量問題.所以,不準確的測試結(jié)果將直接導致生產(chǎn)者限于在犧牲良率和承擔客戶質(zhì)量風險的兩難境況.關(guān)于測試精度的要求,一個簡單而廣泛被接受的經(jīng)驗是,測試系統(tǒng)的參數(shù)精度,至少要求比被測器件的要求精度高一個數(shù)量級.比如,一個ADC的本身信噪比大約是50dB的話,系統(tǒng)提供的信號信噪比最好大于60dB。
當然,僅僅有專業(yè)的測試平臺是不足以解決所有測試問題的.作為一個系統(tǒng)工程,量產(chǎn)測試的正確實施至少包括:

1) 選擇正確的測試平臺,以及可靠的治具(合適才是最好,并非越貴越合適)

2) 制定一個完善的測試計劃(test plan),并委托專業(yè)人士進行測試程序的開發(fā)和調(diào)試

3) 正確完備的量產(chǎn)導入流程和量產(chǎn)數(shù)據(jù)監(jiān)督管理

通常而言,即使采用專業(yè)的測試平臺,量產(chǎn)測試占芯片生產(chǎn)的總成本也僅僅為2~5%,但測試作為產(chǎn)品質(zhì)量保障最后一道防線,對總體成本的影響卻是巨大的。