在芯片制造過程中,測試是非常重要的一環,它確保了芯片的性能和質量。芯片測試涉及到許多專業術語這其中,CP(Chip Probing),FT(Final Test),WAT(Wafer Acceptance Test)是三個至關重要的測試流程,要深入理解半導體制造的全過程,我就必須清楚這三個測試流程的特點與區別。
1. CP(Circuit Probing)測試
CP測試是一種在芯片制造過程中的早期階段進行的測試,主要目的是檢測芯片上的缺陷和故障。在CP測試中,探針卡被用來接觸芯片上的每個接觸點,以測量其電氣性能。通過CP測試,制造商可以確定哪些芯片是合格的,哪些需要進行進一步的處理或改進。CP測試是確保芯片質量的關鍵步驟之一,因為它可以在制造過程的早期階段發現和修復問題,避免了后續工序中的浪費和損失。
2. FT(Function Test)測試
FT測試是一種全面的測試,旨在驗證芯片是否按照設計要求正常工作。FT測試通常在封裝后的芯片上進行,使用自動測試設備和測試程序來驗證芯片的功能和性能。FT測試可以檢測到芯片的邏輯錯誤、時序問題、電源噪聲和其他潛在的缺陷。通過FT測試,制造商可以確保芯片符合設計規格和性能要求,并將合格的芯片交付給最終用戶。
3. WAT(Wafer Acceptance Test)測試
WAT測試是在制造過程的最后階段進行的測試,目的是確認所有工藝步驟都已正確執行,并且芯片可以正常工作。WAT測試通常在晶圓級別上進行,使用自動測試設備來檢查每個芯片的電氣性能和可靠性。通過WAT測試,制造商可以確保晶圓的所有芯片都是合格的,并可以繼續進行封裝和最終測試。WAT測試是保證晶圓質量和一致性的重要手段,有助于降低生產成本和減少不良品的數量。
以上是芯片測試中常用的三個術語及解釋,它們在芯片制造過程中起著至關重要的作用。通過這些測試,制造商可以確保每個芯片都符合設計要求和性能標準,從而提高產品的可靠性和質量。隨著技術的不斷進步和芯片制造工藝的不斷發展,相信未來還會出現更多的專業術語和技術名詞,需要我們不斷學習和了解。
簡單通俗一點來說,CP是把壞的Die挑出來,可以減少封裝和測試的成本。可以更直接的知道Wafer 的良率。FT是把壞的chip挑出來;檢驗封裝的良率。
現在對于一般的wafer工藝,很多公司多把CP給省了;減少成本。
CP對整片Wafer的每個Die來測試,而FT則對封裝好的Chip來測試。CP Pass 才會去封裝。然后FT,確保封裝后也Pass。
WAT是Wafer AcceptanceTest,對專門的測試圖形(test key)的測試,通過電參數來監控各步工藝是否正常和穩定;
CP是wafer level的chip probing,是整個wafer工藝,包括backgrinding和backmetal(if need),對一些基本器件參數的測試,如vt(閾值電壓),Rdson(導通電阻),BVdss(源漏擊穿電壓),Igss(柵源漏電流),Idss(漏源漏電流)等,一般測試機臺的電壓和功率不會很高;
FT是packaged chip level的Final Test,主要是對于這個(CPpassed)IC或Device芯片應用方面的測試,有些甚至是待機測試;
Pass FP還不夠,還需要做process qual 和product qual,CP測試對Memory來說還有一個非常重要的作用,那就是通過MRA計算出chip level 的Repair address,通過Laser Repair將CP測試中的Repairable die 修補回來,這樣保證了yield和reliability兩方面的提升。
CP是對wafer進行測試,檢查fab廠制造的工藝水平,FT是對package進行測試,檢查封裝廠制造的工藝水平。
對于測試項來說,有些測試項在CP時會進行測試,在FT時就不用再次進行測試了,節省了FT測試時間;但是有些測試項必須在FT時才進行測試(不同的設計公司會有不同的要求)
一般來說,CP測試的項目比較多,比較全;FT測的項目比較少,但都是關鍵項目,條件嚴格。但也有很多公司只做FT不做CP(如果FT和封裝yield高的話,CP就失去意義了)。
在測試方面,CP比較難的是探針卡的制作,并行測試的干擾問題。FT相對來說簡單一點。還有一點,memory測試的CP會更難,因為要做redundancy analysis,寫程序很麻煩。
CP在整個制程中算是半成品測試,目的有2個,1個是監控前道工藝良率,另一個是降低后道成本(避免封裝過多的壞芯片),其能夠測試的項比FT要少些。最簡單的一個例子,碰到大電流測試項CP肯定是不測的(探針容許的電流有限),這項只能在封裝后的FT測。不過許多項CP測試后FT的時候就可以免掉不測了(可以提高效率),所以有時會覺得FT的測試項比CP少很多。
應該說WAT的測試項和CP/FT是不同的。CP不是制造(FAB)測的!
而CP的項目是從屬于FT的(也就是說CP測的只會比FT少),項目完全一樣的;不同的是卡的SPEC而已;因為封裝都會導致參數漂移,所以CP測試SPEC收的要比FT更緊以確保最終成品FT良率。還有相當多的DH把wafer做成幾個系列通用的die,在CP是通過trimming來定向確定做成其系列中的某一款,這是解決相似電路節省光刻版的最佳方案;所以除非你公司的wafer封裝成device是唯一的,且WAT良率在99%左右,才會盲封的。
WAT:wafer level 的管芯或結構測試
CP:wafer level 的電路測試含功能
FT:device level 的電路測試含功能
CP=chip probing
FT=Final Test
CP 一般是在測試晶圓,封裝之前看,封裝后都要FT的。不過bumpwafer是在裝上錫球,probing后就沒有FT
FT是在封裝之后,也叫“終測”。意思是說測試完這道就直接賣去做application。
CP用prober,probe card。FT是handler,socket
CP比較常見的是roomtemperature=25度,FT可能一般就是75或90度
CP沒有QA buy-off(質量認證、驗收),FT有CP兩方面:監控工藝,覺得probe實際屬于FAB范疇。
控制成本。Financial fate。我們知道FT封裝和測試成本是芯片成本中比較大的一部分,所以把次品在probe中reject掉或者修復,最有利于控制成本。
FT:終測通常是測試項最多的測試了,有些還要求3溫測試,成本也最大。
至于測試項,如果測試時間很長,CP和FT如果都可以測,像trim項,加在probe能顯著降低時間成本,需要看客戶要求。關于大電流測試,FT較多。
有些PAD會封裝到device內部,在FT是看不到的,所以有些測試項只能在CP直接測,像功率管的GATE端漏電流測試Igss CP測試主要是挑壞die,修補die,然后保證die在基本的spec內,functionwell。
FT測試主要是package完成后,保證die在嚴格的spec內能夠function。
CP的難點在于,如何在最短的時間內挑出壞die,修補die。
FT的難點在于,如何在最短的時間內,保證出廠的Unit能夠完成全部的Function。
總的來說,CP、FT、WAT三種測試方法分別關注芯片制造的不同階段和方面。CP重點在于晶圓層面篩選出功能不良的芯片;FT則確保封裝后的芯片完全符合設計標準;而WAT則貫穿整個生產過程,著眼于晶圓本身的質量控制。
通過這三種測試的結合應用,能大大提升芯片的整體質量,降低生產成本,確保半導體產品的可靠性和穩定性。在快速發展的半導體行業中,有效的測試流程是保持競爭力的關鍵因素之一。
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原文標題:CP,FT,WAT都是與芯片的測試有關,他們有什么區別呢?如何區分?
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