半導(dǎo)體FT測試流程簡介

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DataSheet中的規(guī)格)，并對已測試的產(chǎn)品依其電性功能作分類（即分Bin），作為IC不同等級產(chǎn)品的評價依據(jù)，最后并對產(chǎn)品作外觀檢驗（Inspect）作業(yè)。

電性功能測試乃針對產(chǎn)品之各種電性參數(shù)進(jìn)行測試以確定產(chǎn)品能正常運作，于測試之機(jī)臺中，將根據(jù)產(chǎn)品不同之測試項目而載入不同之測試程序。

外觀檢驗之項目繁多，且視不同之封裝型態(tài)而有所不同，包含了引腳之各項性質(zhì)、印字（mark）之清晰度及膠體（mold）是否損傷等項目。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)確定位及完整密合，封裝成品接腳之諸項性質(zhì)之檢驗由是重要。以下將對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（Tester）時，待測品在分類機(jī)（Handler）內(nèi)可以將待測品定位，而使其內(nèi)的自動化機(jī)械機(jī)構(gòu)可以自動的上下料。在新產(chǎn)品導(dǎo)入時，會要求要先確認(rèn)客戶使用的Tray，避免上線生產(chǎn)時才發(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Tray，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。

承接Turnkey業(yè)務(wù)時，往往封裝和測試是分開進(jìn)行，但往往忽略『標(biāo)準(zhǔn)Tray』是貫穿整個制程的重要性。

*標(biāo)準(zhǔn)容器Tube目的:放置ICTray目的:放置IC2.測試機(jī)臺測試（FT1、FT2、FT3）AdvantestT5588待測品在入庫后，經(jīng)過入庫檢驗及上線備料后，再來就是上測試機(jī)臺去測試；如前述，測試機(jī)臺依測試產(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PECard上發(fā)出待測品所需的電性訊號并接受待測品因此訊號后所反應(yīng)的電性訊號并作出產(chǎn)品電性測試結(jié)果的判斷，當(dāng)然這些在測試機(jī)臺內(nèi)的控制細(xì)節(jié)，均是由針對此一待測品所寫之測試程序（TestProgram）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，會有許多適合此種產(chǎn)品電性特性的測試機(jī)臺可供其選擇?？蛻舻腎C要量產(chǎn)前，必須完成一些工程驗證，以確保測試機(jī)及測試程序的正確性，待完成驗證后，相關(guān)數(shù)據(jù)與客戶確認(rèn)無誤即會發(fā)行SetupProcedure。

工程驗證的項目在『DR-T002-006測試工程驗證』這份SPEC中有明確的定義。進(jìn)行工程驗證指定項目的資料取得及和客戶資料比對的過程，我們通稱為＂Correlation＂。除了測試機(jī)臺外，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.測試自動化

HON.TECHHT-3302ForstoragecardAdvantestM6300ForDDR2承載待測品進(jìn)行測試的自動化機(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)自動的送到測試機(jī)臺的測試頭（TestHead）上接受測試，測試的結(jié)果會從測試機(jī)臺內(nèi)傳到分類機(jī)內(nèi)，分類機(jī)會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所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氣，以達(dá)到快速降溫的目的。

測試機(jī)臺一般會有很多個測試頭（TestHead），個數(shù)視測試機(jī)臺的機(jī)型規(guī)格而定，而每個測試頭同時可以上一部分類機(jī)或針測機(jī)，因此一部測試機(jī)臺可以同時的與多臺的分類機(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)臺上測試程序同時控制多臺分類機(jī)進(jìn)行測試，而后者是在同一測試機(jī)臺上多臺分類機(jī)以不同的測試程序同時進(jìn)行待測品的測試。M6300SystemFlow#1PreciserBuffer(option)StockerSetPlateC-TrayExitChamberHifixTestChamberSubChamberunit(option)SoakChamberP&PLoaderP&P

UnloaderICMovingTestTrayMovingTestTray#10Stocker(option)SubChamberunit(option)HT3302SystemFlowHT-3308SystemFlow測試分類機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)在取放IC的操作時需要時間，一顆IC流程為(輸入端DUT)+測試+(DUT輸出端)。因此即使測試時間為0秒，設(shè)

備最高產(chǎn)出也有上限。改善UPH(每小時產(chǎn)出)的方式：(1)選用IndexTime較短的分類機(jī)(2)ParallelDut

測試

若機(jī)臺的IndexTime為10秒，即使則客戶的測試程序的測試時間小于10秒，每小時的產(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在測試時會有Contact不良的問題，Ducking的方

式有下列兩種:

SoftDucking:做法是固定分類機(jī)后,移動測試頭，在將TestSocket移動到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，較費人力、時間,因此廠內(nèi)不采用)HardDucking:在LoadBoard和分類機(jī)中間有GuideHole及GuidePin提供固定位置，只要GuidePin及GuideHole對準(zhǔn)，就算定位完成(因此換線較快)。MemoryTester和Handler的連接面己經(jīng)是HardDucking的設(shè)計。在LogicTest則必須加上一塊SocketBase(DuckingInterface)。其構(gòu)造為一塊中間挖空的鐵塊。挖空的部份必需依TestSocket來設(shè)計，外框則必需Handler連接面大小來設(shè)計。因此使用不同的TestSocket及Handler，就需要不同的SocketBase。2）測試程序（TestProgram）：CP,FT,QC,QA,Characterization每批待測產(chǎn)品都有在每個不同的測試階段，如果要上測試機(jī)臺測試，都需要不同的測試程序，不同品牌的測試機(jī)臺，其測試程序的語法并不相同，因此即使此測試機(jī)臺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，因為測試程序的內(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：WaferSortTest與Speed無關(guān)的GoodDie的篩檢。

FT：FinalTest依DataSheet加上GuardBand(測試規(guī)格)。

QC：QualityControl依DataSheet(產(chǎn)品規(guī)格)

QA：QualityAssurance

Characterization：產(chǎn)品電氣特性3測試機(jī)臺介面Load/DutBoard

SocketGuide

DutAdvantest

HiFix這是一個要將待測品接腳連接上測試機(jī)臺的測試頭上的訊號傳送接點的一個轉(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）、FixtureBoard（邏輯類產(chǎn)品）、LoadBoard（邏輯類產(chǎn)品）、AdoptBoard+DUTBoard（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)臺一次（即FT1）而不用FT2、FT3，如果為存貯器IC則會經(jīng)過二至三次的測試，而每次的測試環(huán)境溫度要求會有些不同，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)有時客戶也會要求，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-10℃~0℃,高溫約為70℃~80℃。若是IC是屬于工業(yè)規(guī)格，低溫會測到-45℃，高溫會測到90℃。一般常溫系指室溫，分類機(jī)在溫度的設(shè)置為NoControl。

測試愈低溫時，氮氣的消耗量會愈大，相對的制造成本會增加。

測試愈低溫時，需要升溫除濕的時間和次數(shù)要增加，相對的制造成本會增加。

每次測試完，都會有測試結(jié)果報告(SummaryReport)，若測試結(jié)果不佳(LowYield、Open/Short過高etc.)，則可能會產(chǎn)生Hold住本批待測品的現(xiàn)象產(chǎn)生，此時工程師會先就不良原因進(jìn)行分析，進(jìn)行處理，必要時通知客戶。

ADVANTESTChangeKIT3.預(yù)燒爐（Burn-InOven）（測試高單價IC才有此程序）在測試存貯器性產(chǎn)品時，在FT1之后，待測品都會上預(yù)燒爐里去BurnIn，其目的在于提供待測品一個高溫、高電壓、高電流的環(huán)境，使生命周期較短的待測品在BurnIn的過程中提早的顯現(xiàn)出來，降低產(chǎn)品在客戶使用時的FailureRate。在BurnIn后必需在Burn-InWindow的時效內(nèi)，待測品BurnIn物理特性未消退之前完成后續(xù)測試機(jī)臺測試的流程，否則就要將待測品種回預(yù)燒爐去重新BurnIn。在此會用到的配件包括Burn-InBoard及BurnInSocket..等。

預(yù)燒爐圖MemoryBurnInBoardLogicBurnInBoard4.電性抽測在每一道機(jī)臺測試后，都會有一個電性抽測的動作（俗稱QC或Q貨），此作業(yè)的目的在將此完成測試機(jī)臺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，看其測試結(jié)果是否與之前上測試機(jī)臺的測試結(jié)果相一致，若不一致，則有可能是測試機(jī)臺故障、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?。↙aserMark）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，客戶會因出貨給不同的客戶、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。

因為LaserMark站為破壞性的作業(yè)站，因此生產(chǎn)單位在上線時，首件檢查的動作就非常重要。

同一批產(chǎn)品因為測試后分Bin要打不同的LOGO，會加制程的復(fù)雜度，使成本增加。

不同的LOGO，會因LOGO的復(fù)雜度不同，LaserMark的UPH也會不同。鐳射打印機(jī)

6.人工檢腳或機(jī)器檢腳檢驗待測品IC的正印、接腳的對稱性、平整性及共面度等，這部份作業(yè)有時會利用鐳射掃描的方式來進(jìn)行，也會有些利用人力來作檢驗。

IC在整個制程中，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SMTLINE的問題。

LeadScan本身為光學(xué)量測的儀器，本身會有量測上的誤差，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)(OverkillRate