自古以來人們就掌握了測試技術(shù),生產(chǎn)測試的目的是把好的物品和有瑕疵的物品分離出來,集成電路行業(yè),測試的目標是把功能正確的芯片和有瑕疵的芯片分離出來,保證客戶使用的是功能完整的芯片。
隨著電路的集成度越來越高,生產(chǎn)測試的成本也越來越高。為了降低測試成本和難度,提高芯片的質(zhì)量和良品率,需要為芯片進行可測性設(shè)計(design for test),簡稱DFT??蓽y性設(shè)計是在芯片設(shè)計過程中保證功能的前提下,加入特殊的測試結(jié)構(gòu),芯片制造完成后進行DFT測試,如果在制造或者封裝的過程中有瑕疵,芯片不能正常工作,通過DFT測試可以篩選出這種芯片。
芯片制造和封裝過程中的測試可以大致分為如下三類:
1.Wafer Acceptance Test(WAT)
2.Wafer Sort(CP)
3.Final Test(FT)
其中WAT測試和DFT沒有關(guān)系,主要是用來檢測FAB的制造工藝是否有問題,它并沒有測試芯片,而是測試die和die之間的scribe line上面的特殊結(jié)構(gòu)。
CP是測試晶圓上的每顆die,實際上,只有通過CP測試的die才會進行封裝,而未通過測試的die會被淘汰。
FT測試是die封裝以后的測試,如果沒有異常,才會到客戶那里。
可測性設(shè)計具體是什么呢?
為了使芯片方便測試,在設(shè)計中額外的增加或者修改某些邏輯,增加輸入,輸出端口,但是這種設(shè)計不會改變芯片的功能。如下圖所示:DFT就是增加額外的輸入端口(ASIC_TKST),在設(shè)計中加入MUX,使寄存器F0,F(xiàn)1的時鐘引腳在測試過程中可以直接由輸入時鐘端口CLK控制。
可測性設(shè)計內(nèi)容豐富,主要分為四大類:Scan Chain、Boundar Scan、MBIST、ATPG。
當我們對已制造出來的芯片進行生產(chǎn)測試時,先把芯片插入自動測試設(shè)備中(ATE),然后輸入測試程序,測試程序中包含ATPG生成的測試向量,測試向量簡單理解包含輸入值和期望值,如果ATE收集的實際值和期望值不一致,則可以判斷芯片有故障。
中冷低溫科技研發(fā)的TS-780應(yīng)用于自動測試設(shè)備中(ATE),為ATE提供更廣泛的溫度范圍-70℃到+225℃,提供了非常先進的溫度轉(zhuǎn)換測試能力。溫度轉(zhuǎn)換從-55℃到+125℃之間轉(zhuǎn)換約10秒;加快了DTF在ATE測試速度,同時能應(yīng)用于芯片的特性分析、高低溫溫變測試、溫度沖擊測試、失效分析等可靠性試驗,經(jīng)長期的多工況驗證,滿足各類生產(chǎn)環(huán)境和工程環(huán)境的要求。