CP,FT,WAT都是与芯片的测试有关,他们有什么区别呢?如何区分?
在芯片制造过程中,测试是非常重要的一环,它确保了芯片的性能和质量。芯片测试涉及到许多专业术语这其中,CP(Chip Probing),FT(Final Test),WAT(Wafer Acceptance Test)是三个至关重要的测试流程,要深入理解半导体制造的全过程,我就必须清楚这三个测试流程的特点与区别。
1.CP(Circuit Probing)测试
CP测试是一种在芯片制造过程中的早期阶段进行的测试,主要目的是检测芯片上的缺陷和故障。在CP测试中,探针卡被用来接触芯片上的每个接触点,以测量其电气性能。通过CP测试,制造商可以确定哪些芯片是合格的,哪些需要进行进一步的处理或改进。CP测试是确保芯片质量的关键步骤之一,因为它可以在制造过程的早期阶段发现和修复问题,避免了后续工序中的浪费和损失。
2.FT(Function Test)测试
FT测试是一种全面的测试,旨在验证芯片是否按照设计要求正常工作。FT测试通常在封装后的芯片上进行,使用自动测试设备和测试程序来验证芯片的功能和性能。FT测试可以检测到芯片的逻辑错误、时序问题、电源噪声和其他潜在的缺陷。通过FT测试,制造商可以确保芯片符合设计规格和性能要求,并将合格的芯片交付给最终用户。
3.WAT(Wafer Acceptance Test)测试
WAT测试是在制造过程的最后阶段进行的测试,目的是确认所有工艺步骤都已正确执行,并且芯片可以正常工作。WAT测试通常在晶圆级别上进行,使用自动测试设备来检查每个芯片的电气性能和可靠性。通过WAT测试,制造商可以确保晶圆的所有芯片都是合格的,并可以继续进行封装和最终测试。WAT测试是保证晶圆质量和一致性的重要手段,有助于降低生产成本和减少不良品的数量。
以上是芯片测试中常用的三个术语及解释,它们在芯片制造过程中起着至关重要的作用。通过这些测试,制造商可以确保每个芯片都符合设计要求和性能标准,从而提高产品的可靠性和质量。随着技术的不断进步和芯片制造工艺的不断发展,相信未来还会出现更多的专业术语和技术名词,需要我们不断学习和了解。
简单通俗一点来说,CP是把坏的Die挑出来,可以减少封装和测试的成本。可以更直接的知道Wafer的良率。FT是把坏的chip挑出来;检验封装的良率。
现在对于一般的wafer工艺,很多公司多把CP给省了;减少成本。
CP对整片Wafer的每个Die来测试,而FT则对封装好的Chip来测试。CP Pass才会去封装。然后FT,确保封装后也Pass。
WAT是Wafer AcceptanceTest,对专门的测试图形(test key)的测试,通过电参数来监控各步工艺是否正常和稳定;
CP是wafer level的chip probing,是整个wafer工艺,包括backgrinding和backmetal(if need),对一些基本器件参数的测试,如vt(阈值电压),Rdson(导通电阻),BVdss(源漏击穿电压),Igss(栅源漏电流),Idss(漏源漏电流)等,一般测试机台的电压和功率不会很高;
FT是packaged chip level的Final Test,主要是对于这个(CPpassed)IC或Device芯片应用方面的测试,有些甚至是待机测试;
Pass FP还不够,还需要做process qual和product qual,CP测试对Memory来说还有一个非常重要的作用,那就是通过MRA计算出chip level的Repair address,通过Laser Repair将CP测试中的Repairable die修补回来,这样保证了yield和reliability两方面的提升。
CP是对wafer进行测试,检查fab厂制造的工艺水平,FT是对package进行测试,检查封装厂制造的工艺水平。
对于测试项来说,有些测试项在CP时会进行测试,在FT时就不用再次进行测试了,节省了FT测试时间;但是有些测试项必须在FT时才进行测试(不同的设计公司会有不同的要求)
一般来说,CP测试的项目比较多,比较全;FT测的项目比较少,但都是关键项目,条件严格。但也有很多公司只做FT不做CP(如果FT和封装yield高的话,CP就失去意义了)。
在测试方面,CP比较难的是探针卡的制作,并行测试的干扰问题。FT相对来说简单一点。还有一点,memory测试的CP会更难,因为要做redundancy analysis,写程序很麻烦。
CP在整个制程中算是半成品测试,目的有2个,1个是监控前道工艺良率,另一个是降低后道成本(避免封装过多的坏芯片),其能够测试的项比FT要少些。最简单的一个例子,碰到大电流测试项CP肯定是不测的(探针容许的电流有限),这项只能在封装后的FT测。不过许多项CP测试后FT的时候就可以免掉不测了(可以提高效率),所以有时会觉得FT的测试项比CP少很多。
应该说WAT的测试项和CP/FT是不同的。CP不是制造(FAB)测的!
而CP的项目是从属于FT的(也就是说CP测的只会比FT少),项目完全一样的;不同的是卡的SPEC而已;因为封装都会导致参数漂移,所以CP测试SPEC收的要比FT更紧以确保最终成品FT良率。还有相当多的DH把wafer做成几个系列通用的die,在CP是通过trimming来定向确定做成其系列中的某一款,这是解决相似电路节省光刻版的最佳方案;所以除非你公司的wafer封装成device是唯一的,且WAT良率在99%左右,才会盲封的。
WAT:wafer level的管芯或结构测试
CP:wafer level的电路测试含功能
FT:device level的电路测试含功能
CP=chip probing
FT=Final Test
CP一般是在测试晶圆,封装之前看,封装后都要FT的。不过bumpwafer是在装上锡球,probing后就没有FT
FT是在封装之后,也叫“终测”。意思是说测试完这道就直接卖去做application。
CP用prober,probe card。FT是handler,socket
CP比较常见的是roomtemperature=25度,FT可能一般就是75或90度
CP没有QA buy-off(质量认证、验收),FT有CP两方面:监控工艺,觉得probe实际属于FAB范畴。
控制成本。Financial fate。我们知道FT封装和测试成本是芯片成本中比较大的一部分,所以把次品在probe中reject掉或者修复,最有利于控制成本。
FT:终测通常是测试项最多的测试了,有些还要求3温测试,成本也最大。
至于测试项,如果测试时间很长,CP和FT如果都可以测,像trim项,加在probe能显著降低时间成本,需要看客户要求。关于大电流测试,FT较多。
有些PAD会封装到device内部,在FT是看不到的,所以有些测试项只能在CP直接测,像功率管的GATE端漏电流测试Igss CP测试主要是挑坏die,修补die,然后保证die在基本的spec内,functionwell。
FT测试主要是package完成后,保证die在严格的spec内能够function。
CP的难点在于,如何在最短的时间内挑出坏die,修补die。
FT的难点在于,如何在最短的时间内,保证出厂的Unit能够完成全部的Function。
总的来说,CP、FT、WAT三种测试方法分别关注芯片制造的不同阶段和方面。CP重点在于晶圆层面筛选出功能不良的芯片;FT则确保封装后的芯片完全符合设计标准;而WAT则贯穿整个生产过程,着眼于晶圆本身的质量控制。
通过这三种测试的结合应用,能大大提升芯片的整体质量,降低生产成本,确保半导体产品的可靠性和稳定性。在快速发展的半导体行业中,有效的测试流程是保持竞争力的关键因素之一。
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