測試是維護(hù)電子產(chǎn)品質(zhì)量與品牌的關(guān)鍵一步,也是決定產(chǎn)品成本的關(guān)鍵一步
測試驗證是半導(dǎo)體廠商進(jìn)行成品合格率(良率)管理的主要方法,它貫穿于集成電路設(shè)計開發(fā)、生產(chǎn)制造的全流程,每一個環(huán)節(jié)的測試結(jié)果都對最終良率有影響,綜合測試結(jié)果是判斷一顆芯片產(chǎn)品能否在市場上銷售的關(guān)鍵依據(jù)。
封裝與測試經(jīng)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(shè)計(DFT),以確保大部分設(shè)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(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行檢驗;晶圓探針測試(CP測試)通過探針來對裸芯片進(jìn)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(chǎn)線,完成封裝的成品進(jìn)行終測(FT);通過終測的產(chǎn)品,最終將出售到市場上。
“測試是維護(hù)電子產(chǎn)品質(zhì)量與品牌的關(guān)鍵一步,也是決定產(chǎn)品成本的關(guān)鍵一步,把產(chǎn)品上市交給泰瑞達(dá),泰瑞達(dá)就是電子產(chǎn)業(yè)的品牌捍衛(wèi)者?!?泰瑞達(dá)有限公司業(yè)務(wù)戰(zhàn)略總監(jiān)Natalian Der強調(diào)測試環(huán)節(jié)在電子產(chǎn)業(yè)的重要性。她舉了一個例子,汽車?yán)锩嬗玫?000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(lǐng)域?qū)儆趦?yōu)良的指標(biāo),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(dǎo)致的不良率就高達(dá)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(jié)果”。

泰瑞達(dá)2019第三季度業(yè)績
為了實現(xiàn)電子系統(tǒng)在整車應(yīng)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(yán)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(dá)10年以上,這自然就依靠測試結(jié)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(chǎn)測試都是最后一道把關(guān)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。“測試工程師承擔(dān)著最后的沖刺任務(wù),什么時候測試完成,產(chǎn)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(chǎn)量,同時最關(guān)鍵要保證質(zhì)量,所以測試是芯片生產(chǎn)過程中很重要的環(huán)節(jié),成功的測試提供了產(chǎn)品最終質(zhì)量的保證?!?
Natalian介紹,伴隨技術(shù)的發(fā)展,測試工程師的工作也面臨著更多挑戰(zhàn)。首先,設(shè)計工藝的進(jìn)步提高了集成度,但先進(jìn)工藝的可靠性相對降低,缺陷率也在增加,而社會對整機產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)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(diào)查表明,68%的汽車電子芯片在兩年內(nèi)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(jìn)的工具來完成測試工作?!?
最后,終端產(chǎn)品多樣化導(dǎo)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(yīng)更多種類芯片的測試,從而降低芯片測試的固定設(shè)備投入。
作為老牌測試設(shè)備廠商,泰瑞達(dá)針對上述挑戰(zhàn)已經(jīng)有應(yīng)對方案。利用泰瑞達(dá)可拓展測試架構(gòu),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(shù)字類芯片,只需選擇相對應(yīng)的測試板卡,就可以接入泰瑞達(dá)測試系統(tǒng)。
在測試加速上,泰瑞達(dá)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(dá)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(zhǔn)確地完成測試任務(wù),縮短產(chǎn)品上市時間?!?
Natalian還指出,微調(diào)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(jìn)工藝制造時更容易出現(xiàn)偏差,這時候通過微調(diào)整,可以把大部分不達(dá)標(biāo)芯片參數(shù)值調(diào)整到規(guī)格之內(nèi)?!肮に嚦叽缭絹碓叫。ㄟ^可生產(chǎn)性設(shè)計來進(jìn)行產(chǎn)品修復(fù)越來越普遍,尤其是射頻和模擬產(chǎn)品。通過trim可以調(diào)整電壓、電流與頻率,讓芯片最終滿足設(shè)計目標(biāo)?!盢atalian解釋道,“以射頻為例,trim時間達(dá)到了整個測試時間的40%以上,甚至能達(dá)到60%。”