半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈很長(zhǎng)，但是如果從芯片測(cè)試的角度來看，芯片的制造環(huán)節(jié)可以分為晶圓制造、晶圓測(cè)試、芯片封裝、成品測(cè)試等幾個(gè)階段。其中晶圓測(cè)試通過ATE搭配Prober來完成；成品測(cè)試則是通過ATE搭配高低溫沖擊氣流儀來完成。

從研發(fā)到量產(chǎn)，測(cè)試是關(guān)鍵必備環(huán)節(jié)

       因?yàn)樾酒瑴y(cè)試所占芯片總制造成本的比例相對(duì)較小，在百分之幾的范圍，通常會(huì)被很多芯片設(shè)計(jì)公司所忽視。但實(shí)際上，芯片測(cè)試是實(shí)現(xiàn)從研發(fā)到量產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。首先，我們通過晶圓測(cè)試和成品測(cè)試雙重環(huán)節(jié)來保障產(chǎn)品的質(zhì)量。其次，測(cè)試方案的優(yōu)劣直接影響到良率的高低和測(cè)試成本的大小。

       芯片測(cè)試是一項(xiàng)較為復(fù)雜的工作，它涉及到測(cè)試設(shè)備、測(cè)試程序、測(cè)試參數(shù)、測(cè)試條件、測(cè)試方法論、新產(chǎn)品量產(chǎn)導(dǎo)入流程和系統(tǒng)、芯片功能及性能的驗(yàn)證、測(cè)試數(shù)據(jù)分析等諸多方面。要開發(fā)出一套高質(zhì)量的測(cè)試方案，需要開發(fā)者熟悉所測(cè)芯片的功能，熟悉所用測(cè)試設(shè)備的性能，具備完善的半導(dǎo)體測(cè)試?yán)碚撝R(shí)，擁有豐富的量產(chǎn)測(cè)試開發(fā)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

       測(cè)試工程的工作重點(diǎn)是測(cè)試方案的開發(fā)和執(zhí)行，包括三種主要的ATE測(cè)試程序：用于可靠性測(cè)試的QUAL程序，用于芯片驗(yàn)證的CHAR的程序，以及用于量產(chǎn)的CP和FT程序。

二、對(duì)ATE測(cè)試方案有不同的期望

       首先，可靠性測(cè)試 (Reliability Test）對(duì)ATE測(cè)試方案（QUAL）的期望

       第一，非?？焖冁i定檢驗(yàn)程序 (Lock test program ASAP)。在芯片可靠性測(cè)試的前后，我們需要用ATE程序來搜集芯片在關(guān)鍵參數(shù)上測(cè)試結(jié)果的漂移。有些可靠性測(cè)試項(xiàng)目的測(cè)試時(shí)間很長(zhǎng)，盡早鎖定ATE QUAL test program，才能開始進(jìn)行可靠性的測(cè)試，從而盡早知道芯片的可靠性設(shè)計(jì)是否達(dá)到期望。

       第二，足夠的覆蓋率 (“Good-enough” test coverage)。沒有足夠覆蓋率的程序，會(huì)喪失對(duì)芯片某些關(guān)鍵參數(shù)的測(cè)試結(jié)果監(jiān)測(cè)，從而忽視潛在的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。

       第三，精確性 (accuracy)。我們需要一定精度來追蹤關(guān)鍵參數(shù)的漂移，測(cè)試的精度要能夠定量地反映出趨勢(shì)的變化。

       穩(wěn)定性 （Gauge R&R – Repeatability &Reproducibility） 對(duì)同一顆芯片的同一個(gè)參數(shù)多次測(cè)量結(jié)果一致嗎? 在不同的測(cè)試機(jī)臺(tái)上的結(jié)果是否一致？在同一個(gè)機(jī)臺(tái)，利用不同的測(cè)試治具得出的測(cè)試結(jié)果是否一致? 在同一機(jī)臺(tái)、同一治具上的不同工位測(cè)測(cè)試結(jié)果是否一致？這些都是我們需要搜集和分析的數(shù)據(jù)。

       成都中冷低溫生產(chǎn)研發(fā)的ThermoTST TS760是一臺(tái)精密的高低溫沖擊氣流儀，具有更廣泛的溫度范圍-70℃到+225℃，提供了非常先進(jìn)的溫 度轉(zhuǎn)換測(cè)試能力。溫度轉(zhuǎn)換從-55℃到+125℃之間轉(zhuǎn)換10秒 ; 經(jīng)長(zhǎng)期的多 工況驗(yàn)證，滿足各類生產(chǎn)環(huán)境和工程環(huán) 境的要求。TS760是純機(jī)械制冷，無需液氮或任何其它消耗性制冷劑。 其搭配ATE進(jìn)行特性分析、高低溫溫變測(cè)試、溫度沖擊測(cè)試、失效分析等可靠性試驗(yàn)。

其次，驗(yàn)證測(cè)試 (Characterization Test) 對(duì)ATE測(cè)試方案（CHAR）的期望

         第一，完整的覆蓋率。CHAR test program是一個(gè)項(xiàng)目中龐大且完整的ATE測(cè)試程序。它的作用是對(duì)芯片的各個(gè)ip、各項(xiàng)參數(shù)在不同測(cè)試條件下做完備的檢測(cè)。CHAR program在不同process corner、不同電壓、不同溫度下所得到的測(cè)試結(jié)果，幫助我們對(duì)芯片進(jìn)行一個(gè)“全方位的體檢”，即characterization across“PVT”。

         第二，非常精確。相比QUAL 測(cè)試程序，我們對(duì)CHAR測(cè)試結(jié)果的精確度有著更高的期望。由于CHAR program不用于大批量生產(chǎn)，對(duì)test time不太敏感，因此為了更準(zhǔn)確地分析芯片的性能，我們可以通過設(shè)定更精確的量測(cè)檔位、取更多的采樣點(diǎn)做平均、以及預(yù)留更多的wait time/settling time等方式來達(dá)到ATE instrument力所能及的精確的結(jié)果。

         第三，穩(wěn)定性。同QUAL 程序一樣，我們也需要穩(wěn)定的ATE測(cè)試結(jié)果。

         然后，量產(chǎn)測(cè)試 (Production Test) 對(duì)ATE測(cè)試方案（CP/FT）的期望

         第一，低成本 （Lowest-cost）。在任何大規(guī)模生產(chǎn)中，生產(chǎn)成本一定是我們優(yōu)先考慮的事。因此，我們需要采用“合適而不是昂貴、高端的ATE測(cè)試設(shè)備”來開發(fā)量產(chǎn)測(cè)試方案。

         第二，非常穩(wěn)定 （High Gauge R&R）。三種ATE測(cè)試程序中，“量產(chǎn)測(cè)試程序”對(duì)穩(wěn)定度的要求高。這是因?yàn)闇y(cè)試結(jié)果的穩(wěn)定性極大地影響著量產(chǎn)良率，而良率也間接轉(zhuǎn)換成芯片的生產(chǎn)制造成本，同時(shí)影響著產(chǎn)品的產(chǎn)能和交付。

         第三，充足的覆蓋率 （Sufficient test coverage）。我們用充足的覆蓋率，而不是完整的覆蓋率，這是出于測(cè)試成本的考慮。ATE CHAR program需要幾分鐘、幾十分鐘、甚至幾個(gè)小時(shí)的來完成一顆芯片的測(cè)試數(shù)據(jù)搜集是很常見的。很顯然，這種program不能用于量產(chǎn)，因?yàn)樘F了！一套ATE測(cè)試設(shè)備每小時(shí)的收費(fèi)大概在10美金到200美金不等。如果一顆芯片測(cè)試需要幾十分鐘，那么它一定要賣出天價(jià)才能保本。所以我們不得不在test coverage和test time之間做權(quán)衡和取舍。