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本文研究的课题是数模混合芯片量产测试研究及应用。项目来源是实验室电力网通信芯片RISE3401量产,需要开发一套软、硬件进行量产测试以保证芯片的产品品质。
集成电路测试贯穿于集成电路设计、制造、封装以及应用的全过程。按集成电路生命周期的先后可分为:集成电路设计阶段的验证测试;芯片制造过程中的工艺监控测试;封装前的晶圆测试(中测,Probe Test,Wafer Test);封装后的封装测试(成测,Final Test);IC老化性测试(Burn-in Test);集成电路应用时的用户测试等。中测和成测通常统称生产测试或量产测试。
生产测试的目的就是把错误芯片排除在生产流程的源头,保证产品的品质并最终降低生产流程的整体成本。随着集成电路发展,芯片复杂度不断提升,芯片门引线比(gate-to-pin ratio)增大,再加上数模混合和SoC(System On Chip)的出现,使得芯片测试难度的加大,以及使用昂贵ATE(Auto Test Equipment)所带来的测试成本压力。本文的工作目标是制定测试方案,进行芯片量产测试开发,完成芯片量产测试。
按集成电路的类型不同,本文讨论分析了数字集成电路逻辑功能测试、扫描链测试和静态电流测试(IDDQ测试);半导体存储器直接测试、边界扫描测试和内建自测试;ADC、DAC的性能参数和测试方法。并针对RISE3401的实际需求和应用,制定了量产测试方案。
本文按照测试方案需求,选择了ADVANTEST T6575作为量产测试机台,并进行了相关的软、硬件开发实现,完成晶圆测试和封装测试,保证了芯片顺利量产。同时对第一批芯片测试结果进行了详细分析,并讨论了降低测试成本的方法。
截止目前该测试平台已经成功测试芯片近百万片,测试软、硬件工作稳定,保证了芯片品质,达到了预期设计要求。