你知道吗?你手上的芯片,被扎过针,被电击,可能还被高低温烘烤冷冻;
每一颗交付到您手上,经过了严格的测试筛选,尤其车规芯片,整体的测试覆盖项和卡控指标更加严格
今天,和大家介绍下最常见,最核心的cp测试和ft测试
本文目录:
为什么要测试,为什么分开测试?
cp测试和ft测试的具体不同
主要测试项
cp和ft测试,对芯片设计有什么要求
1
为什么要测试,为什么要分开测试
为什么要测试?芯片设计好,晶圆厂进行生产的过程,是化学反应和物理操作的过程(晶圆工艺),不同晶圆厂的工艺成熟度,性能不一样,可能导致芯片的功能,性能差别,不一定能够满足客户需求(比如功耗需求,电气特性需求等),因此要设计测试方案,把不符合要求的剔除出来
为什么分开测试?
芯片测试一般会分2大步骤,一个叫cp(chip probing),一个叫ft(final test)
cp是针对晶圆的测试,ft是针对封装好的芯片的测试,流程如下
分两个步骤,主要是如何最高的性价比,把合格芯片挑选出来;
ft因为是针对封装好芯片的测试,因此芯片的引线,基板,封装材料这些已完成,成本都在,如果晶圆die是坏的,那就浪费了cp测试的目的,就是在封装前就把坏的芯片die筛选出来;
如下是晶圆的不同区域对应的yield rate(良率),可以看到越靠晶圆旁边的位置,良率越低
转自 知乎温戈
图片转自 网络不知名
2
cp测试和ft测试的不同
逆因为一个测试对象载体在晶圆(一个晶圆一般有上千颗芯片),一个测试对象是封装好的芯片,因此其测试最大的不同是测试用的设备如下是cp测试示意图,测试用探针卡,从ate测试设备上显微镜看到的具体操作图片,以及正在操作的ate设备
ate设备基于编写好的程序(测试用例),对晶圆上的每一颗芯片进行测试,这里探针的移动距离在0.xum级别一般
而ft部分,大家可能会更加好理解,因为平时大家做测试板的类似,主要区别可能就是ft测试用socket座子(因为测试完成要取出来)
为了提高效率,一个测试板上可以放很多这样的socket座子;
因为cp和ft在不同阶段,其测试对象,测试工具的差异带来的限制,测试侧重点会不一样cp测试阶段会尽可能覆盖对良率影响大的用例,比如短路,逻辑功能,内部存储;cp因为采用了探针,对于高速信号,小信号,大电流方面的测试,一般不合适,会放到ft去测试;
3
主要测试项
本章节主要参考资料:知乎温戈
dc性能测试
continuity test
continuity test
leakage test (iil/iih)
power supply
current test (iddq)
other current/voltage test (iozl/iozh, ios, vol/iol, voh/ioh)
ldo,dcdc 电源测试
以continuity测试举例,主要是检查芯片的引脚以及和机台的连接是否完好
测试中,dut(device under test)的引脚都挂有上下两个保护二极管,根据二极管单向导通以及截至电压的特性,对其拉/灌电流,然后测试电压,看起是否在设定的limit范围内
转自 知乎温戈
整个过程是由ate里的instruments pe(pin electronics)完成
ac参数测试
主要是ac timing tests,包含setup time, hold time, propagation delay等时序的检查
特别外设功能测试(adc/dac)
主要是数模/模数混合测试,检查adc/dac性能是否符合预期,主要包括静态测试和动态测试:
static test – histogram method (inl, dnl)
dynamic test – snr, thd, sinad
数字功能测试
这部分的测试主要是跑测试向量(pattern),pattern则是设计公司的dft工程师用atpg(auto test pattern generation)工具生成的
pattern测试基本就是加激励,然后捕捉输出,再和期望值进行比较。
与functional test相对应的的是structure test,包括scan,boundary scan等
scan是检测芯片逻辑功能是否正确
boundary scan则是检测芯片管脚功能是否正确
bist(build in self test),检查内部存储的读写功能是否正确
4
对芯片设计的要求
在设计阶段,就需要考虑如何支撑芯片的测试要求,这在芯片设计里面有一个专门的岗位,dft工程师 (design for test)
dft逻辑通常包含scan、boundary scan、各类bist、各类function test mode以及一些debug mode
测试人员需要在芯片设计之初就准备好testplan,根据各自芯片的规格参数规划好测试内容和测试方法,并和dft工程师及其他设计人员讨论。
北京汉通达科技主要业务为给国内用户提供通用的、先进国外测试测量设备和整体解决方案,产品包括多种总线形式(台式/gpib、vxi、pxi/pxie、pci/pcie、lxi等)的测试硬件、相关软件、海量互联接口等。经过二十年的发展,公司产品辐射全世界二十多个品牌,种类超过1000种。值得一提的是,我公司自主研发的bms测试产品、芯片测试产品代表了行业一线水平。
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