一文看懂芯片測試產業(yè)

2020-10-14 9:51:00

集成電路測試卡位產業(yè)鏈關鍵節(jié)點，貫穿設計、制造、封裝以及應用的全過程。從整個制造流程上來看，集成電路測試具體包括設計階段的設計驗證、晶圓制造階段的過程工藝檢測、封裝前的晶圓測試以及封裝后的成品測試，貫穿設計、制造、封裝以及應用的全過程，在保證芯片性能、提高產業(yè)鏈運轉效率方面具有重要作用。

從IDM到垂直分工，IC產業(yè)專業(yè)化分工催生獨立測試廠商出現(xiàn)。集成電路產業(yè)從上世紀60年代開始逐漸興起，早期企業(yè)都是IDM運營模式（垂直整合），這種模式涵蓋設計、制造、封測等整個芯片生產流程，這類企業(yè)一般具有規(guī)模龐大、技術全面、積累深厚的特點，如Intel、三星等。隨著技術升級的成本越來越高以及對IC產業(yè)生產效率的要求提升，促使整個產業(yè)逐漸向垂直分工模式發(fā)展。

1987年，臺積電創(chuàng)立，將IC制造從IC產業(yè)中剝離出來，而后逐漸發(fā)展為設計、制造、封裝、測試分離的產業(yè)鏈模式。這種垂直分工的模式首先大大提升了整個產業(yè)的運作效率；其次，將相對輕資產的設計和重資產的制造及封測分離有利于各個環(huán)節(jié)集中研發(fā)投入，加速技術發(fā)展，也降低了企業(yè)的準入門檻和運營成本；再者，各環(huán)節(jié)交由不同廠商進行，增強企業(yè)的專業(yè)性和生產流程的準確性。此外，專業(yè)測試從封測中分離既可以減少重復產能投資，又可以穩(wěn)定地為中小設計廠商提供專業(yè)化測試服務，以規(guī)模效應降低產品的測試費用，縮減產業(yè)成本。

集成電路測試卡位產業(yè)鏈關鍵節(jié)點，貫穿設計、制造、封裝以及應用的全過程。從整個制造流程上來看，集成電路測試具體包括設計階段的設計驗證、晶圓制造階段的過程工藝檢測、封裝前的晶圓測試以及封裝后的成品測試，貫穿設計、制造、封裝以及應用的全過程，在保證芯片性能、提高產業(yè)鏈運轉效率方面具有重要作用。

設計驗證，又稱實驗室測試或特性測試，是在芯片進入量產之前驗證設計是否正確，需要進行功能測試和物理驗證。

過程工藝檢測，即晶圓制造過程中的測試，需要對缺陷、膜厚、線寬、關鍵尺寸等進行檢測，屬前道測試。
晶圓測試（Chip Probing，又稱中測），是通過對代工完成后的晶圓進行測試，目的是在劃片封裝前把壞的祼片（die）挑出來，以減少封裝和芯片成品測試成本，同時統(tǒng)計出晶圓上的管芯合格率、不合格管芯的確切位置和各類形式的合格率等，能直接反應晶圓制造良率、檢驗晶圓制造能力。
芯片成品測試（Final Test，也稱終測），集成電路后道工序的劃片、鍵合、封裝及老化過程中都會損壞部分電路，所以在封裝、老化以后要按照測試規(guī)范對電路成品進行全面的電路性能檢測，目的是挑選出合格的成品，根據(jù)器件性能的參數(shù)指標分級，同時記錄各級的器件數(shù)和各種參數(shù)的統(tǒng)計分布情況；根據(jù)這些數(shù)據(jù)和信息，質量管理部門監(jiān)督產品的質量，生產管理部門控制電路的生產。

IC測試是確保產品良率和成本控制的重要環(huán)節(jié)，在IC生產過程中起著舉足輕重的作用。IC測試是集成電路生產過程中的重要環(huán)節(jié)，測試的主要目的是保證芯片在惡劣環(huán)境下能完全實現(xiàn)設計規(guī)格書所規(guī)定的功能及性能指標，每一道測試都會產生一系列的測試數(shù)據(jù)，由于測試程序通常是由一系列測試項目組成的，從各個方面對芯片進行充分檢測，不僅可以判斷芯片性能是否符合標準，是否可以進入市場，而且能夠從測試結果的詳細數(shù)據(jù)中充分、定量地反映出每顆芯片從結構、功能到電氣特性的各種指標。因此，對集成電路進行測試可有效提高芯片的成品率以及生產效率。

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