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芯片测试行业的现状和发展趋势


  来源: 中国产业信息网 时间:2019-02-18 编辑:思杨
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半导体芯片,是信息化时代的基石,也是当今尖端制造的制高点。芯片制造,已经进入10纳米到7纳米器件的量产时代,是中国输不起的领域。芯片生产需经过几百步的工艺,任何一步的错误都可能导致器件失效。因此,芯片检测环节至关重要,采用好的芯片测试设备和方法是提高芯片制造水平的关键之一。同时集成电路设计是否合理、产品是否可靠,都需要通过集成电路的功能及参数测试才能验证。




一、集成电路芯片测试的三大核心设备

设备制造业是集成电路的基础产业,是完成晶圆制造、封装测试环节和实现集成电路技术进步的关键,在集成电路生产线投资中设备投资达总资本支出的 80%左右(SEMI 估计)。

所需专用设备主要包括晶圆制造环节所需的光刻机、化学汽相淀积(CVD)设备、刻蚀机、离子注入机、表面处理设备等;封装环节所需的切割减薄设备、度量缺陷检测设备、键合封装设备等;测试环节所需的测试机、分选机、探针台等;以及其他前端工序所需的扩散、氧化及清洗设备等。 这些设备的制造需要综合运用光学、物理、化学等科学技术,具有技术含量高、制造难度大、设备价值高等特点。

集成电路的测试设备主要包括测试机、分选机和探针台等。作为重要的专用设备,集成电路测试设备不仅可判断被测芯片或器件的合格性,还可提供关于设计、制造过程的薄弱环节信息,有助于提高芯片制造水平。其中:

测试机是检测芯片功能和性能的专用设备。测试机对芯片施加输入信号,采集被测试芯片的输出信号与预期值进行比较,判断芯片在不同工作条件下功能和性能的有效性。

分选机和探针台是将芯片的引脚与测试机的功能模块连接起来并实现批量自动化测试的专用设备。 在设计验证和成品测试环节,测试机需要和分选机配合使用;在晶圆检测环节,测试机需要和探针台配合使用。


二、芯片测试设备的技术难点:

集成电路行业是技术密集、知识密集的高科技行业,集计算机、自动化、通信、精密电子测试和微电子等技术于一身,集成电路对可靠性、稳定性和一致性要求较高,对生产设备要求较高。因此,集成电路测试设备的技术壁垒较高。

(一)测试机

1)随着集成电路应用越趋于广泛,需求量越来越大,对测试成本要求越来越高,因此对测试机的测试速度要求越来越高(如源的响应速度要求达到微秒级);

2)由于集成电路参数项目越来越多,如电压、电流、时间、温度、电阻、电容、频率、脉宽、占空比等,对测试机功能模块的需求越来越多;

3)状态、测试参数监控、生产质量数据分析等方面,结合大数据的应用,对测试机的数据存储、采集、分析方面提出了较高的要求。

4)客户对集成电路测试精度要求越来越高(微伏、微安级精度),如对测试机钳位精度要求从1%提升至 0.25%、时间测量精度提高到微秒级,对测试机测试精度要求越趋严格;

5)集成电路产品门类的增加,要求测试设备具备通用化软件开发平台,方便客户进行二次应用程序开发,以适应不同产品的测试需求;测试设备供应商对设备;

(二)分选机

1)集成电路封装形式的多样性要求分选机具备对不同封装形式集成电路进行测试时能够快速切换的能力,从而形成较强的柔性化生产能力及适应性;

2)由于集成电路的小型化和集成化特征,分选机对自动化高速重复定位控制能力和测压精度要求较高,误差精度普遍要求在 0.01mm 等级;

3)分选机的批量自动化作业要求其具备较强的运行稳定性,例如对 UPH(每小时运送集成电路数量)和 Jam Rate(故障停机比率)的要求很高;

关键词:半导体 芯片 测试    浏览量:4184

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