本文就芯片測試做一個(gè)詳細(xì)介紹。

芯片的測試大致可以分成兩大部分。CP(chip probering)和FT(final test)。某些芯片還會進(jìn)行SLT（system leve test）。還有一些特定要求的芯片，需要一些可靠性測試。

CP測試

CP（Chip Probing）測試也叫晶圓測試(wafer test)，也就是在芯片未封裝之前對wafer進(jìn)行測試，這樣就可以把有問題的芯片在封裝之前剔除出來，節(jié)約封裝FT的成本。CP測試在整個(gè)芯片制作流程中處于晶圓制造和封裝之間。晶圓（Wafer）制作完成之后，成千上萬的裸DIE（未封裝的芯片）規(guī)則地布滿整個(gè)Wafer。由于尚未進(jìn)行劃片封裝，芯片的管腳全部裸露在外，這些極微小的管腳需要通過更細(xì)的探針（Probe）來與測試機(jī)臺（Tester）連接。

下圖為CP自動化測試系統(tǒng)示意圖。

可以把CP想成下圖的測試樣子，用探針Probe來進(jìn)行測試晶圓：

但應(yīng)用中，探針的數(shù)量非常的多，會使用幾千上萬個(gè)探針做的探針臺。探針臺，是用來承載wafer的平臺，讓wafer內(nèi)的每顆die每個(gè)bond pads 都能連接到Probe card的探針上，同時(shí)能夠精確地移位，每次測試之后，換另外的die再一次連接到Probe card的探針上，從而保證wafer上的每一個(gè)die都被測試到。高端探針臺目前大部分為國外品牌壟斷，中低端市場基本由國內(nèi)探針臺廠家占據(jù)，也有部分中高端市場逐漸被國產(chǎn)替代。

CP測試主要測以下幾方面的內(nèi)容：

1. SCAN。SCAN用于檢測芯片邏輯功能是否正確。
2. Boundary SCAN。Boundary SCAN用于檢測芯片管腳功能是否正確。
3. 存儲器。芯片往往集成著各種類型的存儲器（例如ROM/RAM/Flash），為了測試存儲器讀寫和存儲功能，通常在設(shè)計(jì)時(shí)提前加入BIST（Built-In SelfTest）邏輯，用于存儲器自測。芯片通過特殊的管腳配置進(jìn)入各類BIST功能，完成自測試后BIST模塊將測試結(jié)果反饋給Tester。
4. DC/AC Test。DC測試包括芯片Signal PIN的Open/Short測試，電源PIN的PowerShort測試，以及檢測芯片直流電流和電壓參數(shù)是否符合設(shè)計(jì)規(guī)格
5. RF Test。對于無線通信芯片，RF的功能和性能至關(guān)重要。CP中對RF測試來檢測RF模塊邏輯功能是否正確。FT時(shí)還要對RF進(jìn)行更進(jìn)一步的性能測試。

其他Function Test。芯片其他功能測試，用于檢測芯片其他重要的功能和性能是否符合設(shè)計(jì)規(guī)格。

測試機(jī)需要根據(jù)測試的內(nèi)容進(jìn)行選擇，有很多品牌和產(chǎn)品系列：例如存儲器芯片Advantest T55xx 系列等、數(shù)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。

FT(final test)測試

FT(final test)測試就是最終測試，在芯片完成封裝之后進(jìn)行的測試。FT測試屬于芯片級測試，是通過測試板(Loadboard)和測試插座(Socket)使自動化測試設(shè)備(ATE)到封裝后的芯片之間建立電氣連接。FT測試的目的是篩選出滿足設(shè)計(jì)規(guī)格的產(chǎn)品賣給客戶。

FT的測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖：

FT測試需要的硬件設(shè)備包括測試板、測試插座、ATE（Automation Test Equi[pment)測試機(jī)臺、Handler。其中Handler也稱為自動化分類機(jī)，是用來實(shí)現(xiàn)FT測試自動化的設(shè)備。

handler與tester相結(jié)合以及連上了interface之后才能測試。動作就是handler的手臂將芯片放進(jìn)socket，然后contact pusher下壓。使芯片的引腳正確的和socket的接觸送出start信號，透過interface 給tester，測試完成之后tester送回binning及EOT(end of test)訊號。handler再做出分類的動作。

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FT測試項(xiàng)目也是根據(jù)芯片的功能和特性決定的。常見的FT測試項(xiàng)一般有：

Open/short test，也就是檢查芯片引腳是否有開路或者短路，

DC test也就是檢查器件直流的電流和電壓的參數(shù)。

Eflash test也就是檢查內(nèi)嵌的flash功能和性能，包含讀寫參數(shù)動作功耗和速度等各種參數(shù)。

Function test就是測試芯片的邏輯功能，

AC test就是驗(yàn)證交流的規(guī)格，包括交流輸出信號的質(zhì)量和信號的實(shí)際參數(shù)。

RF test這個(gè)就是針對有射頻模塊的芯片，主要驗(yàn)證射頻模塊的功能和性能參數(shù)。

還有就是DFT test，DFT（Design forTest) test主要包括scan掃描設(shè)計(jì)和內(nèi)件的自測，也就是BIST(Build In Self Test)。

SLT測試

SLT是System Level Test的縮寫。SLT一種是在其他測試覆蓋率無法滿足時(shí)使用。還有一種就是為了控制成本，因?yàn)锳TE的測試成本比較高。SLT的測試把芯片放在測試板上，測試板可以用于驗(yàn)證芯片的各個(gè)功能。因?yàn)樗麄兛刂贫嗯_測試機(jī)，這樣可以實(shí)現(xiàn)批量的測試。

SLT測試需要的硬件設(shè)備包括測試板、測試插座、Handler、Change Kit以及測試主機(jī)與連接線等。SLT測試屬于定制化測試，軟件部分靈活度比較高，不需要基于自動化測試平臺開發(fā)，完全由測試工程師自主開發(fā)。SLT測試內(nèi)容通常包括芯片功能測試、高速接口測試以及DDR內(nèi)存相關(guān)的測試等。與FT測試相同，程序會根據(jù)測試結(jié)果Pass或者Fail對芯片進(jìn)行物理分Bin。

以上三種主要測試之外 ，有的芯片可能還要進(jìn)行一些可靠性測試，包括以下內(nèi)容：

ESD，也就是靜電抗擾度測試

Lateh up就是閂鎖測試

HTOL就是高溫工作壽命測試

LTOL就是低溫工作壽命測試

TCT溫度循環(huán)測試

HAST高加速溫度溫濕度應(yīng)力測試

其他特殊要求的測試