1、半導(dǎo)體FT測試流程簡介,介紹內(nèi)容,測試制程乃是于IC封裝后，測試封裝完成的產(chǎn)品的電性功能，以保證出廠IC 功能上的完整性(符合Data Sheet中的規(guī)格)，并對(duì)已測試的產(chǎn)品依其電性功能作分類（即分Bin），作為 IC不同等級(jí)產(chǎn)品的評(píng)價(jià)依據(jù)，最后并對(duì)產(chǎn)品作外觀檢驗(yàn)（Inspect）作業(yè)。電性功能測試乃針對(duì)產(chǎn)品之各種電性參數(shù)進(jìn)行測試以確定產(chǎn)品能正常運(yùn)作，于測試之機(jī)臺(tái)中，將根據(jù)產(chǎn)品不同之測試項(xiàng)目而載入不同之測試程序。外觀檢驗(yàn)之項(xiàng)目繁多，且視不同之封裝型態(tài)而有所不同，包含了引腳之各項(xiàng)性質(zhì)、印字（mark）之清晰度及膠體（mold）是否損傷等項(xiàng)目。而隨表面黏著技術(shù)的發(fā)展，為確保封裝成品與基版間的準(zhǔn)確定

2、位及完整密合，封裝成品接腳之諸項(xiàng)性質(zhì)之檢驗(yàn)由是重要。,以下將對(duì)FT測試流程做一介紹,上圖為半導(dǎo)體產(chǎn)品測試之流程圖，其流程包括下面幾道作業(yè)：,1. 上線備料,上線備料的用意是將預(yù)備要上線測試的待測品，從上游廠商送來的 包箱內(nèi)拆封，并一顆顆的放在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)容器（幾十顆放一盤，每一盤可以放的數(shù)量及其容器規(guī)格，依待測品的外形而有不同）內(nèi)，以利在上測試機(jī)臺(tái)（Tester）時(shí)，待測品在分類機(jī)（Handler）內(nèi)可以將待測品定位，而使其內(nèi)的自動(dòng)化機(jī)械機(jī)構(gòu)可以自動(dòng)的上下料。 在新產(chǎn)品導(dǎo)入時(shí)，會(huì)要求要先確認(rèn)客戶使用的Tray，避免上線生產(chǎn)時(shí)才發(fā)現(xiàn)客戶使用的Tray無法在公司內(nèi)的設(shè)備中使用。若客 戶使用特殊的Tra

3、y，在測試制程中，可能需要更換不同的機(jī)構(gòu)或增加換Tray的制程站，造成成本浪費(fèi)。 承接Turnkey業(yè)務(wù)時(shí)，往往封裝和測試是分開進(jìn)行，但往往忽略標(biāo)準(zhǔn)Tray是貫穿整個(gè)制程的重要性。,*標(biāo)準(zhǔn)容器,Tube 目的:放置IC,Tray 目的:放置IC,2. 測試機(jī)臺(tái)測試（FT1、FT2、FT3）,Advantest T5588,待測品在入庫后，經(jīng)過入庫檢驗(yàn)及上線備料后，再來就是上測試機(jī)臺(tái)去測試；如前述，測試機(jī)臺(tái)依測試產(chǎn)品的電性功能種類可以分為邏輯 IC測試機(jī)、存貯器IC測試機(jī)及混合式IC（即同時(shí)包含邏輯線路及模擬線路）測試機(jī)三大類，測試機(jī)的主要功能在于使PE Card上發(fā)出待測品所需的電性訊號(hào)并接受

4、待測品因此訊號(hào)后所反應(yīng)的電性訊號(hào)并作出產(chǎn)品電性測試結(jié)果的判斷，當(dāng)然這些在測試機(jī)臺(tái)內(nèi)的控制細(xì)節(jié)，均是由針對(duì)此一待測品所寫之測試程序（Test Program）來控制。 即使是同一類的測試機(jī)，因每種待測品其產(chǎn)品的電性特性及測試機(jī)臺(tái)測試能力限制而有所不同。一般來說，待測品在一 家測試廠中，會(huì)有許多適合此種產(chǎn)品電性特性的測試機(jī)臺(tái)可供其選擇。,客戶的IC要量產(chǎn)前，必須完成一些工程驗(yàn)證，以確保測試機(jī)及測試程序的正確性，待完成驗(yàn)證后，相關(guān)數(shù)據(jù)與客戶確認(rèn)無誤即會(huì)發(fā)行Setup Procedure。 工程驗(yàn)證的項(xiàng)目在DR-T002-006測試工程驗(yàn)證這份SPEC中有明確的定義。進(jìn)行工程驗(yàn)證指定項(xiàng)目的資料取得及和

5、客戶資料比對(duì)的過程，我們通稱為Correlation。,除了測試機(jī)臺(tái)外，待測品要完成電性測試還需要一些測試配件： 1）分類機(jī)（Handler）： 1.提供測試溫度環(huán)境 2.測試自動(dòng)化,HON. TECH HT-3302,For storage card,Advantest M6300,For DDR2,承載待測品進(jìn)行測試的自動(dòng)化機(jī)械結(jié)構(gòu)，其內(nèi)有機(jī)械機(jī)構(gòu)將待測品一顆顆從標(biāo)準(zhǔn)容器內(nèi)自動(dòng)的送到測試機(jī)臺(tái)的測試頭（Test Head）上接受測試，測試的結(jié)果會(huì)從測試機(jī)臺(tái)內(nèi)傳到分類機(jī)內(nèi)， 分類機(jī)會(huì)依其每顆待測品的電性測試結(jié)果來作分類（此即產(chǎn)品分Bin）的過程；此外分類機(jī)內(nèi)有升溫裝置，以提供待測品在測試 時(shí)所

6、需測試溫度的測試環(huán)境，而分類機(jī)的降溫則一般是靠氮?dú)?，以達(dá)到快速降溫的目的。測試機(jī)臺(tái)一般會(huì)有很多個(gè)測試頭（Test Head），個(gè)數(shù)視測試機(jī)臺(tái)的機(jī)型規(guī)格而定，而每個(gè)測試頭同時(shí)可以上一部分類機(jī)或針測機(jī)， 因此一部測試機(jī)臺(tái)可以同時(shí)的與多臺(tái)的分類機(jī)及針測機(jī)相連，而依連接的方式又可分為平行處理，及乒乓處理，前者指的是在同一測試機(jī)臺(tái)上測試程序同時(shí)控制多臺(tái)分類機(jī)進(jìn)行測試，而后者是在同一測試機(jī)臺(tái)上多臺(tái)分類機(jī)以不同的測試程序同時(shí)進(jìn)行待測品的測試。,M6300 System Flow,HT3302 System Flow,HT-3308 System Flow,測試分類機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)在取放IC的操作時(shí)需要時(shí)間，一顆

7、IC流程為(輸入端DUT)+測試+(DUT輸出端)。因此即使測試時(shí)間為0秒，設(shè) 備最高產(chǎn)出也有上限。改善UPH(每小時(shí)產(chǎn)出)的方式：(1)選用Index Time較短的分類機(jī) (2) Parallel Dut 測試 若機(jī)臺(tái)的Index Time為10秒，即使則客戶的測試程序的測試時(shí)間小于10秒，每小時(shí)的產(chǎn)出最高為3600/10 = 360 在承接客戶新產(chǎn)品，要先了解客戶產(chǎn)品的測試秒數(shù)，才能換算測試程本、預(yù)估產(chǎn)能。,測試機(jī)和分類機(jī)必須固定在一起(稱為Ducking)，因此有定位的問題要處理，否則IC在測試時(shí)會(huì)有Contact 不良的問題，Ducking的方 式有下列兩種: Soft Duckin

8、g: 做法是固定分類機(jī)后,移動(dòng)測試頭，在將Test Socket 移動(dòng)到IC擺放位置后，再將測試頭固定，達(dá)到固定的做法。(因換線 時(shí)，較費(fèi)人力、時(shí)間,因此廠內(nèi)不采用)Hard Ducking: 在Load Board 和分類機(jī)中間有Guide Hole及Guide Pin提供固定位置，只要Guide Pin及Guide Hole對(duì)準(zhǔn)，就算定位完成(因此換線較快)。Memory Tester和Handler 的連接面己經(jīng)是Hard Ducking 的設(shè)計(jì)。在Logic Test則必須加上一塊 Socket Base ( Ducking Interface)。其構(gòu)造為一塊中間挖空的鐵塊。挖空的部份

9、必需依Test Socket來設(shè)計(jì)，外框則必需Handler連接面大小來設(shè)計(jì)。因此使用不同的Test Socket及Handler，就需要不同的Socket Base。,2）測試程序（Test Program）：CP, FT , QC , QA , Characterization 每批待測產(chǎn)品都有在每個(gè)不同的測試階段，如果要上測試機(jī)臺(tái)測試，都需要不同的測試程序，不同品牌的測試機(jī)臺(tái)，其測試程序的語法并不相同，因此即使此測試機(jī)臺(tái)有 能力測試某待測品，但卻缺少測試程序，還是沒有用；一般而言，因?yàn)闇y試程序的內(nèi)容與待測品的電性特性息息相關(guān)，所以大多是客戶提供的。CP：Wafer Sort Test 與

10、Speed無關(guān)的Good Die的篩檢。FT：Final Test 依 Data Sheet 加上Guard Band (測試規(guī)格)。QC：Quality Control 依Data Sheet (產(chǎn)品規(guī)格)QA：Quality AssuranceCharacterization：產(chǎn)品電氣特性,3測試機(jī)臺(tái)介面,Load/Dut Board,Socket Guide,Dut,Advantest HiFix,這是一個(gè)要將待測品接腳連接上測試機(jī)臺(tái)的測試頭上的訊號(hào)傳送接點(diǎn)的一個(gè)轉(zhuǎn)換介面， 此轉(zhuǎn)換介面，依待測品的電性特性及外形接腳數(shù)的不同而有很多種類，如：Hi-Fix（存貯器類產(chǎn)品）、Fixture B

11、oard（邏輯類產(chǎn)品）、Load Board（邏輯類產(chǎn)品）、Adopt Board + DUT Board（邏輯類產(chǎn)品）、Socket（接腳器，依待測品其包裝方式、接腳的分布位置及腳數(shù)而有所不同）。 每批待測品在測試機(jī)臺(tái)的測試次數(shù)并不相同，這完全要看客戶的要求，一般而言邏輯性的產(chǎn)品，只需上測試機(jī)臺(tái)一次（即FT1）而不用FT2、FT3，如果為存貯器IC則會(huì)經(jīng)過二至三次的測試，而每次的測試環(huán)境溫度要求會(huì)有些不同，測試環(huán)境的溫度選擇，有三種選擇，即高溫、常溫 及低溫，溫度的度數(shù)有時(shí)客戶也會(huì)要求，而即于那一道要用什么溫度，這也視不同客戶的不同待測品而有所不同。,一般而言，商用IC的低溫-100,高溫約

12、為 7080。若是IC是屬于工業(yè)規(guī)格，低溫會(huì)測到-45，高溫會(huì)測到90。一般常溫系指室溫，分類機(jī)在溫度的設(shè)置為No Control。,測試愈低溫時(shí)，氮?dú)獾南牧繒?huì)愈大，相對(duì)的制造成本會(huì)增加。 測試愈低溫時(shí)，需要升溫除濕的時(shí)間和次數(shù)要增加，相對(duì)的制 造成本會(huì)增加。,每次測試完，都會(huì)有測試結(jié)果報(bào)告(Summary Report)，若測試結(jié)果不佳(Low Yield、Open/Short過高 etc.)，則可能會(huì)產(chǎn)生Hold住本批待測品的現(xiàn)象產(chǎn)生，此時(shí)工程師會(huì)先就不良原因進(jìn)行分析，進(jìn)行處理，必要時(shí)通知客戶。,ADVANTEST Change KIT,3. 預(yù)燒爐（Burn-In Oven）（測試高單

13、價(jià)IC才有此程序）,在測試存貯器性產(chǎn)品時(shí)，在FT1之后，待測品都會(huì)上預(yù)燒爐里去 Burn In，其目的在于提供待測品一個(gè)高溫、高電壓、高電流的環(huán)境，使生命周期較短的待測品在Burn In的過程中提早的顯現(xiàn)出來，降低產(chǎn)品在客戶使用時(shí)的Failure Rate 。在Burn In后 必需在Burn-In Window的時(shí)效內(nèi)，待測品Burn In物理特性未消退之前完成后續(xù)測試機(jī)臺(tái)測試的流程，否則就要將待測品種回預(yù)燒爐去重新Burn In。在此會(huì)用到的配件包括Burn-In Board及Burn In Socket.等。,預(yù)燒爐圖,Memory Burn In Board,Logic Burn In

14、 Board,4. 電性抽測,在每一道機(jī)臺(tái)測試后，都會(huì)有一個(gè)電性抽測的動(dòng)作（俗稱QC或Q貨） ，此作業(yè)的目的在將此完成測試機(jī)臺(tái)測試的待測品抽出一定數(shù)量(如依照MIL-STD-104D)，重回測試機(jī)臺(tái)，看其測試結(jié)果是 否與之前上測試機(jī)臺(tái)的測試結(jié)果相一致，若不一致，則有可能是測試機(jī)臺(tái)故障、測試程序有問題、測試配件損壞、測試過程有瑕疵、人員混bin .等原因， 原因小者，則需回測試機(jī)臺(tái)重測，原因大者，將能將此批待測品Hold住，等待工程師、生管人員與客戶協(xié)調(diào)后再作決策。,5. 鐳射打?。↙aser Mark ）,利用鐳射打印機(jī)，依客戶的正印規(guī)格，將指定的正印打到IC的上面。 同樣的IC，客戶會(huì)因出貨

15、給不同的客戶、不同的測試結(jié)果等因素，在IC正印打上不同的LOGO。再加上IC可能來自不同的封裝廠，膠體使用不同的材質(zhì)，鐳射光的強(qiáng)度會(huì)有所不同。因此工程師要取得和同一來源的IC做出Sample，讓客戶認(rèn)證。 因?yàn)長aser Mark站為破壞性的作業(yè)站，因此生產(chǎn)單位在上線時(shí)，首件檢查的動(dòng)作就非常重要。 同一批產(chǎn)品因?yàn)闇y試后分Bin要打不同的LOGO，會(huì)加制程的復(fù)雜度，使成本增加。 不同的LOGO，會(huì)因LOGO的復(fù)雜度不同，Laser Mark的UPH也會(huì)不同。,鐳射打印機(jī),6. 人工檢腳或機(jī)器檢腳,檢驗(yàn)待測品IC的正印、接腳的對(duì)稱性、平整性及共面度等，這部份作業(yè)有時(shí)會(huì)利用鐳射掃描的方式來進(jìn)行，也會(huì)有些利用人力來作檢驗(yàn)。,IC在整個(gè)制程中，IC不斷地有機(jī)械性接觸，可能造成彎腳。彎腳可能造成在IC組裝到PCB后，造成短路、缺焊等問SMT LINE的問題。 Lead Scan 本身為光學(xué)量測的儀器，本身會(huì)有量測上的誤差，為了確保出貨外觀的品質(zhì)，通常采用Overkill的方式來設(shè)置參數(shù)(Overkill R