【半导体|半导体厂商如何做芯片的出厂测试？|半导体】_

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作者：温戈
链接：
https://www.zhihu.com/question/20584576/answer/1538640891
知乎网友提问：半导体厂商如何做芯片的出厂测试？
例如 Intel 的 CPU、手机处理器，这样复杂的 IC 要测的功能恐怕很多。
我想得到的困难有：
1、BGA 这样的封装，应该不能多次焊接吧，那又如何上电测试呢
2、那么多的功能，真的要写软件一样一样测吗？很费时间吧
等等。。
作为前Teradyne ATE工程师，现AMD DFT+数字IC设计工程师，以亲身项目经验，来谈谈这个问题。
先来说一下完整的测试流程，再针对题主的两个问题回答一下。
一、芯片测试概述
芯片测试分两个阶段，一个是CP（Chip Probing）测试，也就是晶圆（Wafer）测试。另外一个是FT（Final Test）测试，也就是把芯片封装好再进行的测试。
CP测试的目的就是在封装前就把坏的芯片筛选出来，以节省封装的成本。同时可以更直接的知道Wafer 的良率。 CP测试可检查fab厂制造的工艺水平。现在对于一般的wafer成熟工艺，很多公司多把CP给省了，以减少CP测试成本。具体做不做CP测试，就是封装成本和CP测试成本综合考量的结果。
一片晶圆越靠近边缘， die（一个小方格，也就是一个未封装的芯片）出问题的概率越大。
半导体|半导体厂商如何做芯片的出厂测试？
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随着芯片规模的越来越大，测试也更为复杂。 ATE（Automatic Test Equipment）也就应运而生。目前ATE公司最大的是Teradyne和爱德万， NI目前也在做这一块，并且很多小公司都在用NI的仪器。国内的公司知名的有长川科技。
ATE作为集成了众多高精密的Instruments的设备，价格自然不菲。一台泰瑞达的高端Ultra Flex可以买上海的几套房！
半导体|半导体厂商如何做芯片的出厂测试？
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二、芯片测试流程
在测试之前，当然要有ATE设备， CP测试需要Probe Card, FT测试需要Load board, Socckt等。来一张全家福吧。最下边左一是Load Board(又叫DUT Board), 左二是Probe Card.
半导体|半导体厂商如何做芯片的出厂测试？
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然后由芯片设计公司来提供Design Spec和Test Spec(datasheet)来制定Test Plan,开发测试程序，建立测试项。
Test Plan示意图：

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一般测试通常包含以下测试项：
DC parameters Test
主要包含以下测试， Continuity测试(又称open/short test)主要是检查芯片的引脚以及和机台的连接是否完好。其余的测试都是检查DC电气参数是否在一定的范围内。
Continuity Test
Leakage Test (IIL/IIH)
Power Supply Current Test (IDDQ)
【半导体|半导体厂商如何做芯片的出厂测试？】Other Current/Voltage Test (IOZL/IOZH, IOS, VOL/IOL, VOH/IOH)
LDO ， DCDC 电源测试。
以下这张图就是open/short test原理示意图， DUT（Device Under Test）的引脚都挂有上下两个保护二极管，根据二极管单向导通以及截至电压的特性，对其拉/灌电流，然后测试电压，看起是否在设定的limit范围内。
整个过程是由ATE里的instruments PE(Pin Electronics)完成的。
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