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半导体厂商如何做芯片的出厂测试?

芯片测试的目的是快速了解它的体质。对大公司来说,这是需要几千名员工协作的工作。

大公司的每日流水的芯片就有几万片,测试的压力是非常大。当芯片被晶圆厂制作出来后,就会进入WaferTest的阶段。这个阶段的测试可能在晶圆厂内进行,也可能送往附近的测试厂商代理执行。生产工程师会使用自动测试仪器(ATE)运行芯片设计方给出的程序,粗暴的把芯片分成好的/坏的这两部分,坏的会直接被舍弃,如果这个阶段坏片过多,基本会认为是晶圆厂自身的良品率低下。如果良品率低到某一个数值之下,晶圆厂需要赔钱。

通过了WaferTest后,晶圆会被切割。切割后的芯片按照之前的结果分类。只有好的芯片会被送去封装厂封装。封装的地点一般就在晶圆厂附近,这是因为未封装的芯片无法长距离运输。封装的类型看客户的需要,有的需要球形BGA,有的需要针脚,总之这一步很简单,故障也较少。由于封装的成功率远大于芯片的生产良品率,因此封装后不会测试。

封装之后,芯片会被送往各大公司的测试工厂,也叫生产工厂。并且进行FinalTest。生产工厂内实际上有十几个流程,FinalTest只是第一步。在FinalTest后,还需要分类,刻字,检查封装,包装等步骤。然后就可以出货到市场。

FinalTest是工厂的重点,需要大量的机械和自动化设备。它的目的是把芯片严格分类。以Intel的处理器来举例,在FinalTest中可能出现这些现象:

1.虽然通过了WaferTest,但是芯片仍然是坏的。

2.封装损坏。

3.芯片部分损坏。比如CPU有2个核心损坏,或者GPU损坏,或者显示接口损坏等

4.芯片是好的,没有故障

这时,工程师需要和市场部一起决定,该如何将这些芯片分类。打比方说,GPU坏了的,可以当做无显示核心的“赛扬”系列处理器。如果CPU坏了2个的,可以当“酷睿i3”系列处理器。芯片工作正常,但是工作频率不高的,可以当“酷睿i5”系列处理器。一点问题都没有的,可以当“酷睿i7”处理器。