【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 一起使用構(gòu)成回路使電信號(hào)得以在測(cè)試系統(tǒng)和 Die 之間傳輸。 當(dāng) Die封裝出來(lái)后，它們還要經(jīng)過(guò) FT 測(cè)試，這種封裝后的測(cè)試需要手工將一個(gè)個(gè)這些獨(dú)立的電路放入負(fù)載板（ Load board）上的插座（ Socket）里，這叫手工測(cè)試（ hand test）。一種快速進(jìn)行 FT測(cè)試的方法是使用自動(dòng)化的機(jī)械手（ Handler），機(jī)械手上有一種接觸裝置實(shí)現(xiàn)封裝引腳到負(fù)載板的連接，這可以在測(cè)試機(jī)和封裝內(nèi)的Die之間提供完整的電路。機(jī)械手可以快速的抓起待測(cè)的芯片放入測(cè)12 試點(diǎn)（插座），然后拿走測(cè)試過(guò)的芯片并 根據(jù)測(cè)試 pass/fail的結(jié)果放入事先定義好的相應(yīng)的 Bin 區(qū)。 在電路的特性要求界限方面， FT測(cè)試通常執(zhí)行比 CP 測(cè)試更為嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。 芯片也許會(huì)在多組溫度條件下進(jìn)行多次測(cè)試以確保那些對(duì)溫度敏感的特征參數(shù)。商業(yè)用途（民品）芯片通常會(huì)經(jīng)過(guò) 0℃、 25℃和 75℃條件下的測(cè)試，而軍事用途（軍品）芯片則需要經(jīng)過(guò) 55℃、 25℃和 125℃ 測(cè)試連接技巧 信號(hào)從測(cè)試機(jī) DUT針卡 壓焊區(qū)傳遞的， 如下圖 31 所示連接結(jié)構(gòu)。 為縮短測(cè)試時(shí)間，可以應(yīng)用以下方法 。第一種是 減少量程檔切換，同一量程檔參數(shù)，盡量放在一起測(cè) ，輕載重載分開(kāi)寫，以減少不必要的檔位切換。電壓及電流量程的不必要轉(zhuǎn)換不僅加長(zhǎng)了測(cè)試時(shí)間，容易產(chǎn)生轉(zhuǎn)換尖峰，對(duì)保證測(cè)試精度也沒(méi)有什么實(shí)際的意義。 第二種是 通過(guò)設(shè)置標(biāo)志位實(shí)現(xiàn)多工位并行掃描 。 在 CP測(cè)試中，由于生產(chǎn)工藝的原因，被測(cè)器件可能會(huì)存在共輸出、共電源等特殊情況，此時(shí)采用共地源方案只能進(jìn)行單工位測(cè)試，或者采用多工位硬件串行測(cè)試的方案，而采用浮動(dòng)源方案則可以非常方便的實(shí)現(xiàn)真正意義上的多工位并行測(cè)試。 13 圖 31 測(cè)試連接結(jié)構(gòu) 測(cè)試編程 測(cè)試機(jī)測(cè)試步驟 可執(zhí)行程序初始化（ 1） ATE 系統(tǒng)啟動(dòng) 和 。（ 2）初始化測(cè)試頭接口卡和測(cè)試儀器。 參數(shù)設(shè)置。一個(gè)單一的測(cè)試程序可以包含多個(gè)結(jié)構(gòu)變化（參數(shù)，限制和啟用 /禁用狀態(tài)），確定如何測(cè)試函數(shù)的行為。這些變化被稱為極限集。當(dāng)插入一個(gè)測(cè)試程序，對(duì)所有現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)功能包含的功能，成為程序設(shè)置的默認(rèn)限制。除添加或刪除程序的功能測(cè)試，實(shí)際上改變?nèi)魏尉庉嫎O限集，而不是函數(shù)本身。默認(rèn)限制集可以根據(jù)需要進(jìn)行編輯，保存在一個(gè)新的名稱，或保存為新的默認(rèn)設(shè)置的程序?？梢灶~外的極限集創(chuàng)建和編輯所需。 創(chuàng)建測(cè)試程序。這是創(chuàng)建一個(gè)測(cè)試程序的步驟： （ 1） Open a list工程文件， 創(chuàng)建一個(gè)測(cè)試程序文件保存的文件 （ 2） 插入列表中的順14 序，他們將運(yùn)行所需的功能 （ 3） 編輯參數(shù)和每個(gè)測(cè)試功能的測(cè)試限制（默認(rèn)限制 設(shè)置） （ 4） 創(chuàng)建額外的限制，設(shè)置應(yīng)有 編輯每個(gè)測(cè)試功能，在每一個(gè)不同的參數(shù)和測(cè)試限制極限集 （ 5） 定義程序運(yùn)行性能 （ 6） 如果需要寫自相關(guān)核查限制 （ 7） 保存編輯的測(cè)試程序 （ 8）調(diào)試程序代碼，在 Visual 的 C ++ 里創(chuàng)建的 Visual C++項(xiàng)目文件（ *.DSP），完整的頭文件（ *. H），和源代碼文件（ *.CPP） 。（ 9）連接編譯的代碼（ DLL），并指示儀的硬件根據(jù)測(cè) 試程序指令的測(cè)試設(shè)備。采用了 Visual ATE系統(tǒng) DLL 來(lái)控制儀器的校準(zhǔn)。（ 10）動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)文件（ *.DLL的） ,該操作如下圖 32所示創(chuàng)建一個(gè)測(cè)試程序 。 圖 32 創(chuàng)建測(cè)試程序 ASL1000 測(cè)試機(jī) pcb的布線規(guī)則 首先要了解一些測(cè)試機(jī)的信息，測(cè)試機(jī)共有 21個(gè)布線插槽，如一般 OVI 會(huì)放在 1， 2， 3號(hào)插槽， TMU 會(huì)放在 6號(hào)插槽， DVI_300會(huì)放在 9， 11， 13， 15 號(hào)插槽， DVI_2020 會(huì)放在 9， 11 號(hào)插槽， MUX15 會(huì)放在 14， 20號(hào)插槽；標(biāo)準(zhǔn)配置的機(jī)器 9 號(hào)上會(huì)放 DVI_300， 20號(hào)會(huì)放 MUX，也就是說(shuō)標(biāo)準(zhǔn)的最少配置就是放這兩塊測(cè)試板。具體測(cè)試板怎么放要看校驗(yàn)的 DUT Board。系統(tǒng)配置 如下圖 33 所示 ： 插槽 1 插槽 2 插槽 3 插槽 4 插槽 5 插槽 6 插槽 7 OVI OVI DVI ACS TMU DDD8 插槽 8 插槽 9 插槽 10 插槽 11 插槽 12 插槽 13 插槽 14 DOAL DVI DOAL DVI DVI DVI 2 K MUX 插槽15 插槽16 插槽17 插槽18 插槽19 插槽20 插槽21 DVI DVI MUX DVI 圖 33 插槽配置 ASL1000測(cè)試 pcb 板的繪制。根據(jù)所給程序的信息來(lái)繪制 pcb板，如告訴程序所給的測(cè)試資源為， ovi1， dvi9， dvi11_2020， mux20，那就是告訴了 ovi 插在 1 號(hào)槽， dvi_300 插在了 9 號(hào)槽， dvi_2020插在了 11號(hào)槽， mux 插在了 20 號(hào)槽，一般 dvi測(cè)試板沒(méi)有特殊說(shuō)明就是為 300的測(cè)試板，根據(jù)這些信息可以到 ASL_1000的說(shuō)明書上找到 1號(hào)板 ovi對(duì)應(yīng)的一些硬件腳的位置，如 ovi1_0對(duì)應(yīng)的 force的硬件腳為 J2 B23， sense的硬件腳為 J2 B24，這就是在繪制 pcb所要連 接到我們對(duì)應(yīng)產(chǎn)品的 pin 上的測(cè)試資源。如果測(cè)試的產(chǎn)品的 pin比較少的話，可以盡量使用 DVI測(cè)試板的資源， DVI的測(cè)試精度以及測(cè)試電壓和電流的范圍都會(huì)比 OVI 高，還有 DVI_300 的測(cè)試精度比16 DVI_2020 的要高。 測(cè)試參數(shù)說(shuō)明 OpenShort Test 及其他參數(shù) OpenShort Test 也稱為 ContinuityTest 或 Contact Test，用以確認(rèn)在器件測(cè)試時(shí)所有的信號(hào)引腳都與測(cè)試系統(tǒng)相應(yīng)的通道在電性能上完成了連接，并且沒(méi)有信號(hào)引腳與其他信號(hào)引腳、電源或地發(fā)生短路。 測(cè)試時(shí)間的長(zhǎng)短直接影響測(cè)試成本的高低，而減少平均測(cè)試時(shí)間的一個(gè)最好方法就是盡可能早地發(fā)現(xiàn)并剔除壞的芯片。OpenShort測(cè)試能快速檢測(cè)出 DUT 是否存在電性物理缺陷，如引腳短路、 bond wire缺失、引腳的靜電損壞、以及制造缺陷等。另外，在測(cè)試開(kāi)始階段， OpenShort測(cè)試能及時(shí)告知測(cè)試機(jī)一些與測(cè)試配件有關(guān)的問(wèn)題，如 ProbeCard或器件的 Socket沒(méi)有正確的連接。 輸出驅(qū)動(dòng)電流 (VOL， VOH， IOL， IOH)。輸出驅(qū)動(dòng)電流測(cè)試保證器件能在一定的電流負(fù)載下保持預(yù)定的輸出電平。 VOL和 VOH規(guī)格用 來(lái)保證器件在器件允許的噪聲條件下所能驅(qū)動(dòng)的多個(gè)器件輸入管腳的能力。 VOH / VOL/IOH/IOL TEST 分別在邏輯 高低 電平 條件下測(cè)定輸出電壓 。 IDD STATIC TEST 測(cè)定靜止?fàn)顟B(tài)下的消耗電流。 IDD ACTIVE TEST 用仿真 device 在工作時(shí)頻率測(cè)定工作中的消耗電流。 TRIMMING 簡(jiǎn)介 Trimming是修調(diào)的意思。對(duì)于測(cè)試來(lái)說(shuō)，由于 wafer 工藝的影響，測(cè)試的參數(shù)不能夠完全達(dá)到客戶所需要的目標(biāo)值，所以只能夠改變內(nèi)部的電路。其可分為 以下 類型 (1) 電容反相端相接 (2) 電容17 同相端相接 (3) 直接用 VI 源燒熔絲 (4) LASER TRIMMING 就是先用測(cè)試機(jī)測(cè)出芯片的輸出電壓，將其與期望值比較，得出 TRIMMING CODE。LASER TRIMMING 的機(jī)器再根據(jù) TRIMMING CODE 去修調(diào)芯片。其工作原理是把一束聚焦的相干光在微機(jī)的控制下定位到芯片上，使芯片的待調(diào)部分的膜層氣化切除以達(dá)到規(guī)定的參數(shù)或阻值。 TRIMMING 注意事項(xiàng) (1) 芯片的 PAD 點(diǎn)很容易受干擾。燒熔絲時(shí)，接到 PAD 點(diǎn)上的導(dǎo)線會(huì)有天線效應(yīng)，引入干擾。可在 PAD 點(diǎn)對(duì)地并 10pF的小電容，消除干擾?；蛟卺樋ㄉ霞永^電器，直接將燒熔絲線切斷，縮短導(dǎo)線。(2) 有些器件熔絲值有波動(dòng)，可選擇將前一顆的熔絲值作為后一顆的基準(zhǔn)。 (3) 燒熔絲時(shí)，最好選擇串行熔絲的方法提高準(zhǔn)確度。 (4) 熔絲后芯片會(huì)有殘留電荷，影響測(cè)試精度，可適當(dāng)延時(shí)一段時(shí)間再測(cè)試。 測(cè)試結(jié)果 除了對(duì)于測(cè)試結(jié)果記錄，還需要對(duì)影響結(jié)果的因素作出分析。在 cp 測(cè)試 如果某個(gè) die不符合規(guī)格書，那么它會(huì)被測(cè)試過(guò)程判為失效（ fail），通常會(huì)用墨點(diǎn)將其標(biāo)示出來(lái)。 第四章 DCDC 芯片測(cè)試分析 測(cè)試編程 一旦 DUT(Device under test)放置在測(cè)試儀上，需要做三件事來(lái)啟動(dòng)測(cè)試，它們是測(cè)試程序，數(shù)字測(cè)試矢量和模擬測(cè)試波形。器件規(guī)范產(chǎn)生幾種行為，這些行為的結(jié)果都需要測(cè)試程序。自動(dòng)測(cè)試程序18 生成系統(tǒng) (通常稱為 ATPG)要求三種類型的輸入 : (1) 測(cè)試規(guī)范和從測(cè)試計(jì)劃得到的測(cè)試類型信息。 (2) 由版圖獲得的器件的物理數(shù)據(jù) (管腳位置，圓片分布圖等 ) (3) 由模擬器獲得的信號(hào)的時(shí)序信息和測(cè)試矢量 (輸入和期 望的響應(yīng) )。 測(cè)試數(shù)據(jù)分析 從 ATE獲得的測(cè)試數(shù)據(jù)服務(wù)于三個(gè)目的。第一，它幫助判定接受或拒絕 DUT。第二，它提供制造過(guò)程的有用信息。第三，它提供設(shè)計(jì)不足的信息。沒(méi)通過(guò)測(cè)試即表明器件失效。但是，通過(guò)測(cè)試的器件只有在測(cè)試覆蓋 10%的故障時(shí)才能認(rèn)為是好的。對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)的分析能夠提供器件質(zhì)量的有用信息。 失效器件的失效模式分析 (FMA)為改善VLSI 藝過(guò)程提供了進(jìn)一步的信息。失效器件經(jīng)常顯示重復(fù)失效的模型。 常用的方法是 根據(jù)存的 DATALOG，用 EXCEL 來(lái)分析。 測(cè)試失效分析 一個(gè)芯片上有多個(gè) fuse（熔 絲） , 每個(gè)芯片所需要燒斷的 熔絲都不一樣，根據(jù) CP1的測(cè)量值，就可以知道需要熔斷哪根 fuse. Fuse 的阻值很小，一般 1歐姆 左右，加大電流后，一般都可以熔斷。 對(duì)于某個(gè) site 測(cè)試不好等問(wèn)題，需要把 before trim, trim, 和 after trim 整體結(jié)合去分析，不要獨(dú)立去看待失效模式 。 不是說(shuō)看到頻率失效就要去換 TMU, trim 后失效的最可能的原因是因?yàn)?fuse 沒(méi)有被trim,通常情況下和 TMU無(wú)關(guān)的。 若有某個(gè) site 測(cè)試連續(xù) fail,斷斷續(xù)續(xù) fail 等異常，對(duì)于 trim 參數(shù)要整體考慮， 不能夠認(rèn)為頻率 19 after trim后失效就是 TMU的問(wèn)題 [10]。但最可能的原因是其中某個(gè)fuse 沒(méi)有被燒斷。 異常處理中可能的解決方法有以下情況： (1)由于掃描步長(zhǎng)過(guò)大，導(dǎo)致電壓誤差也偏大，所以需要減小掃描的步長(zhǎng)，需要把 scan step 由 20mv改為 1mv，以便于減小 CS pin電壓值的誤差，但這樣會(huì)大大增加測(cè)試時(shí)間，使整片 wafer的時(shí)間延長(zhǎng)，不利于生產(chǎn)。 (2) 和客戶溝通制定 2點(diǎn)法的測(cè)試方案，不需掃描，不存在 scan step 的誤差。即根據(jù)計(jì)算公式求得 cs_peak 的電壓值，進(jìn)而去測(cè)量 Gate pin 的頻率。 (3) 有問(wèn)題的 wafer由于是 fail的芯片里部分芯片應(yīng)該是 pass的， 所以將 fail 的芯片 retest 一次，避免了損失。 第五章 芯片 LM2576 測(cè)試案例 LM2576 簡(jiǎn)介 LM2576 是從美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體的直流 直流 IC 產(chǎn)品范圍之一。還有各種品牌的直流 直流穩(wěn)壓 IC 可用。 DCDC 穩(wěn)壓器 /轉(zhuǎn)換器或另一個(gè)名稱，稱為降壓穩(wěn)壓器或開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器，提供了穩(wěn)定的調(diào)整的輸出電壓供應(yīng)電子線路。 開(kāi)關(guān)電源 DCDC 轉(zhuǎn)換器 LM2576，如使用切換控制平均減少輸入的直流電壓。這相當(dāng) 于最低熱消散導(dǎo)致低輸入電壓。控件將導(dǎo)致更好地調(diào)整輸出，較少的能源浪費(fèi)通過(guò)熱和高當(dāng)前應(yīng)用程序中的使用。 LM2576的特點(diǎn)比較多，包括以下特點(diǎn)：轉(zhuǎn)換效率高達(dá) 75%以上：較少的外圍元件；內(nèi)置 52KHz 固定頻率發(fā)生器；內(nèi)置過(guò)流、過(guò)熱保護(hù)電路；具有非常小的電壓電流調(diào)整率 ,帶載能力為 3A；輸出電壓誤差范圍為177。 4%.振蕩頻率誤差范圍為177。 10%。待機(jī)電流 50uA. 20 Kelvin 測(cè)試 兩線測(cè)試缺點(diǎn) 決定了使用四線測(cè)試。 當(dāng)電壓或電流源接入一個(gè)負(fù)載時(shí)，從電壓或電流源的內(nèi)部的輸出點(diǎn)到負(fù)載之間會(huì)有繼電器、接插件、電纜等多個(gè)環(huán)節(jié) ，如果接探針臺(tái)、機(jī)械手等自動(dòng)化測(cè)試設(shè)備都會(huì)有更多的接觸環(huán)節(jié)，這些環(huán)節(jié)都會(huì)表現(xiàn)出一定的電阻（包括接觸電阻）。這些電阻在較大的電流下會(huì)產(chǎn)生附加的電壓降，在采用兩線測(cè)試的情況下會(huì)影響負(fù)載兩端電壓的驅(qū)動(dòng)和測(cè)量精度。 V/I 源恒壓狀態(tài)會(huì)因?yàn)檫@些附加電阻的存在而造成負(fù)載兩端的實(shí)際電壓偏低， V/I源測(cè)壓狀態(tài)則會(huì)因?yàn)檫@些附加電阻的存在而導(dǎo)致測(cè)量電壓偏高。另外接觸電阻通常是不穩(wěn)定的電阻，因此兩線測(cè)試會(huì)導(dǎo)致測(cè)試數(shù)據(jù)的不穩(wěn)定。 Kelvin 測(cè)試 描述 開(kāi)爾文（ Kelvin）測(cè)試就是通常所說(shuō)的四線測(cè)試方式，四線開(kāi)爾文測(cè)試 的目的是扣除導(dǎo)線電阻帶來(lái)的壓降。 在電阻測(cè)試中我們常采用恒流測(cè)壓方法、惠斯通電橋（單臂電橋）和雙臂電橋方法。當(dāng)被測(cè)電阻阻值小于幾歐，測(cè)試引線的電阻和探針與測(cè)試點(diǎn)的接觸電阻與被測(cè)電阻相比已不能忽略不計(jì)時(shí)，若仍采用兩線測(cè)試方法必將導(dǎo)致測(cè)試誤差增大。此時(shí)可采用開(kāi)爾文連接方式（或稱四線測(cè)試方式）來(lái)進(jìn)行測(cè)試 。開(kāi)爾文連接有兩個(gè)要求：對(duì)于每個(gè)測(cè)試點(diǎn)都有一條激勵(lì)線 F 和一條檢測(cè)線 S，二者嚴(yán)格分開(kāi)，各自構(gòu)成獨(dú)立回路；同時(shí)要求 S線必須接到一個(gè)有極高輸入阻抗的測(cè)試回路上，使流過(guò)檢測(cè)線 S的電流極小，近似為零。 所謂完整