半导体测试概论笔记——第二章半导体测试基本概念
第一节:半导体测试用语
DUT/UUT:
待测物Device Under Test/Unit Under Test
Pin:集成电路引脚
信号脚:
输入脚:
将某一电压值,供应到输入接脚上,并且传递一 个逻辑讯号 0 或 1,到 Device 内的逻辑电路。
输出脚:
输出脚,必须提供正确的电压,由此电压来判定是逻辑 1 或逻辑 0。
同时,也必须提供 IOL/IOH 的电流量。IOL(Output Current in Low)是输出
脚在代表逻辑值 0 时,所容许的最大电流值。IOH(Output Current in High)
是输出脚在代表逻辑值 1 时,所容许的最小电流值。
三态输出脚:
可以让三态脚,处于高阻抗的状态 (High Impedance State)。而高阻抗状态,就是其输出电压小于 VOH,且大于 VOL 的值。
双向脚:
具备输入输出功能以外的引脚
电力脚:
包括电源供应脚及接地脚。CMOS 电路的电源供应脚,称为 VDD。TTL 电路的电源供应脚,称为 VCC。TTL 电路称 VSS 为接地脚。
第二节:半导体测试
半导体测试的主要目的,是利用测试机执行被要求的测试工作。并保证其所 量测的参数值,是符合设计时的规格。而这些规格参数值,一般会详细记录于的规格表内。
一般测试程序会依测试项目,区分成几种不同的量测参数。例如直流测试(DC Test)、功能测试(Function Test)、交流测试(AC Test)。直流测试,是验证 Device 的电压与电流值。功能测试,是验证其逻辑功能,是否正确的运作。交流测试,是验证是否在正确的时间点上,运作应有的功能。
测试程序,是用来控制测试系统的硬件。并且对每一次的测试结果,作出正 确(Pass)或失效(Fail)的判断。如果测试结果,符合其设计的参数值,则 Pass。 相反地,不符合设计时,则为 Fail。测试程序,也可以依测试结果及待测物的特性,加以分类。例如:一颗微处理器,在 200MHz 的频率之下运作正常,可以被分类为 A 级「BIN 1」。 另一颗处理器,可能无法在 200MHz 的频率下运作,但可以在 100MHz 的频率下运 作正常,它并不会因此被丢弃。可以将它分类为 B 级「BIN 2」。并且将它卖给不同需求的客户。 测试程序,除了能控制本身的硬件之外,也必须能够控制其它的硬设备。 比如分类机、针测机。
接下来讲解一些测试中的术语:
■ Wafer Test:
所谓的 Wafer Test。是说 Device 还排列在晶圆片上,尚未切割前,所
进行的测试过程。Wafer Test 是半导体制作过程中,将 Device 区分为好品
或坏品的第一次测试。因此,被称为 Wafer Sort 或 Die Sort。有时,也简
称为 CP Test。英文的
Die,代表单一颗粒的用词,与实际原字意不相同。
Wafer 英文原字意为薄饼,用来代表晶圆片。
■ Package Test:
Wafer 被切割成一颗颗的裸晶 Dice(复数),并且将每一颗裸晶 Die(单)
封装成 Package 形式。封装好的 Device 成品。经过 Package Test 测试过程,
以确保封装的过程是否正确。并且保证
Device,仍然符合设计上的要求。
Package Test,有时候也称为 Final Test(简称 FT Test)。
■ Quality Assurance Test:
质量确认测试。以单颗 Device 为测试对象,确保 Package Test 可以正
确执行。
■ Device Characterization:
Device 特性验证。是针对单一 Device 而言,测试其参数的极限值。此
种测试目的,称为特性验证测试。
■ Pre/Post Burn-In:
Burn-In 前与 Burn-In 后的测试,主要用来确认 Burn-In 程序不会引起
某些参数的偏移。Burn-In 这个程序,可以除掉初期(前期) 失败的颗粒。所
谓初期失败的颗粒,是这些颗粒制造时,有一些暇庛,导致使用时,很快就
坏掉而无法使用。
■ Military Testing:
军规测试,属于比较严格的效能测试。一般会横跨高温与低温的测试。
一般概念中,军规测试的条件,会比较严谨。
■ Incoming Inspection:
进货检验。一般 IC 使用者,会在采购进货时,所作的检验测试。确保
使用前是良品。
■ Assembly Verification:
组装验证。所谓的组装验证,就是将 IC,利用 SMT 设备或手工方式,焊
接到 PCB 板上之后,所进行的功能验证程序。
■ Failure Analysis:
失效分析(Failure Analysis)的主要目的,是探讨失效造成的原因。以
便提出改善方法,增加其信赖度。失效分析的过程当中,通常会藉助测试系
统与程序,在某些特殊条件与状况下,来执行测试的程序
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