芯片CP測試的流程是怎樣的

昨天我們了解到芯片的CP測試是什么，以及相關的測試內容和方法，那我們今天趁熱打鐵，來了解一下CP測試的流程。

1、設有自測程序的芯片

首先有一部分比較特殊的芯片要單獨區分出來，就是昨天我們說到的自設自測程序的存儲類型芯片，這些芯片在設計之初就準備好了TestPlan，根據各自芯片的規格參數就已經規劃好了測試內容和測試方法。

芯片通常會準備若干種TestMode功能，通過配置管腳使芯片進入指定的測試狀態，從而完成各個類型的測試。如：

ATPG可輸出WGL或STIL格式文件供Tester使用。

BIST（Built-In SelfTest）邏輯。這些自測邏輯完成對ROM/RAM/Flash等功能的測試。

Function Test Mode。一些專門的功能測試需要增加硬件邏輯，例如ADC/DAC/時鐘等。

想了解的可以查看金譽半導體上一篇更新的文章，里面有詳細說明。

2、挑選測試廠和測試機型

首先我們需要選擇有實力的測試廠和匹配的測試機型，測試廠和測試機的選擇要考慮芯片類型、測試內容、測試規格和成本等因素。

 ATE機器

選擇機型方面，根據芯片的類型和測試內容不同，測試機臺又分為很多系列：例如存儲器芯片Advantest T55xx 系列等、數字混合信號或SoC芯片Teradyne J750 系列等，RF射頻芯片Credence ASL-3000 系列等。

3、制作ProbeCard以及Test Program

選擇好測試機后，接下來就需要制作探針卡（ProbeCard）和測試程序（Test Program）。

ProbeCard包括探針和芯片外圍電路。在芯片設計的時候，每一個DIE和DIE上的每一個芯片管腳的坐標和艱巨信息，都在投產之前已經確定，根據這些參數就可以開始制作探針了。可讓芯片一個個去測量大耗時，因此探針卡還可以選擇同測數（Site），可同時測量多個芯片，減少測試機臺數還能節約時間成本，但是受限于測試機臺資源，同測數也有上限，例如32/16/8/4。

探針的材質也有不同的選擇，有鎢銅、鈹銅或鈀等材料，這些探針在強度、導電性、壽命、成本等方面都有各有的特點，根據需求進行選擇即可。

 ProbeCard照片

Test Program是測試程序。測試程序控制整個機臺的測試過程。不同的測試機有不同的測試軟件系統，對應的測試程序也有不同的格式。通常工程師提供WGL/STIL/VCD等格式的文件，再轉換成測試機需要的文件格式，并增加其他測試程序。

4、調試以及結果分析

調試的時候根據TestPlan，Pattern（測試向量）被分作不同的BIN，從而定位測試錯誤的位置。調試時還可以在系統上直接看到一個Pattern中錯誤的Cycle位置，工程師根據這些錯誤信息進行調試，修改Pattern和測試程序，逐個清理，直到所有BIN都通過。再把同測的多Site全部調試通過，如此循環多輪后，便可以開始試運行。

此時工程師還要調試探針力度、清理探針周期等參數，確保整片Wafer上每一次Touchdown都可以測試穩定。

最后整片Wafer的測試結果會生成一個晶圓圖文件，數據生成一個日志文件，例如STD文件。晶圓圖主要包含良率、測試時間、各BIN的錯誤數和DIE位置，日志文件則是具體的測試結果。工程師通過分析這些數據，決定是否進入量產。

 WaferMap截圖

5、再次調試，優化流程

最后就是進入量產階段，根據大量測試的統計數據，可以進行一些調整以進一步優化測試流程。

這一階段可以決定是否對出錯的DIE進行復測，通常復測可以糾正一定比例的錯誤，但是要多用一部分測試時間，所以要綜合考慮后再決定是否復測。通常處于Wafer邊緣位置的DIE出錯的概率較高，綜合考慮，有時可以直接將邊緣DIE剔除，不進行測試就標為壞品，以節省測試時間。

另外，還需要關注良率是否穩定，當連續出現良率較低的情況時，需要停止測試，進行數據分析，檢查設備或與代工廠溝通。

接下來才是進入真正的量產，這時只需要把CP測試的結果交給后續封裝廠即可。通常是一個含有分BIN信息的Map文件，封裝廠根據Map文件挑選好品封裝，剔除壞品，還可以保留客戶選擇的特殊BIN別。