芯片測試的(de)目(mu)的(de)是快(kuai)速(su)了解它的(de)體質.
大公司的每日流水的芯片就有幾萬片, 測試的壓力是非常大. 當芯片被晶圓廠制作出來后, 就會進入Wafer Test的階段. 這個階段的測試可能在晶圓廠內進行, 也可能送往附近的測試廠商代理執行. 生產工程師會使用自動測試儀器(ATE)運行芯片設計方給出的程序, 粗暴
通(tong)過了Wafer Test后(hou), 晶圓(yuan)會(hui)被切割. 切割后(hou)的芯(xin)片(pian)(pian)(pian)按照之(zhi)前的結果(guo)分類(lei). 只有好的芯(xin)片(pian)(pian)(pian)會(hui)被送去封(feng)裝(zhuang)廠封(feng)裝(zhuang). 封(feng)裝(zhuang)的地(di)點一般就在晶圓(yuan)廠附近(jin), 這(zhe)是因(yin)為未封(feng)裝(zhuang)的芯(xin)片(pian)(pian)(pian)無法(fa)長距離運輸. 封(feng)裝(zhuang)的類(lei)型看客(ke)戶的需要(yao), 有的需要(yao)球形BGA, 有的需要(yao)針腳, 總之(zhi)這(zhe)一步很簡(jian)單, 故(gu)障(zhang)也較少. 由于封(feng)裝(zhuang)的成功率(lv)遠大(da)于芯(xin)片(pian)(pian)(pian)的生產良品率(lv), 因(yin)此封(feng)裝(zhuang)后(hou)不(bu)會(hui)測(ce)試(shi).
封(feng)裝(zhuang)(zhuang)之后, 芯片會被(bei)送往各大(da)公司(si)的測(ce)試工廠, 也(ye)叫(jiao)生產工廠. 并且進行Final Test. 生產工廠內實際上有十幾個流程, Final Test只是第(di)一步(bu). 在(zai)Final Test后, 還需要分(fen)類, 刻(ke)字, 檢查(cha)封(feng)裝(zhuang)(zhuang), 包裝(zhuang)(zhuang)等步(bu)驟. 然后就可(ke)以出貨到市(shi)場.
Final Test是(shi)工廠的(de)(de)(de)重點, 需要大(da)量的(de)(de)(de)機械和(he)設備. 它的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)把芯片嚴(yan)格(ge)分(fen)類. 以Intel的(de)(de)(de)Soc來說, 在Final Test中可(ke)能出現這些現象:
1. 雖然通過了(le)Wafer Test, 但是(shi)芯片仍然是(shi)壞的.
2. 封裝(zhuang)損壞.
3. 芯片部分(fen)損壞. 比如(ru)CPU有(you)2個核心(xin)損壞, 或者(zhe)GPU損壞, 或者(zhe)顯(xian)示接口損壞等
4. 芯片是好的, 沒有(you)故障(zhang)
這時, 工程師需要和(he)市場部一起決定, 該如何(he)將這些芯片(pian)分類. 打比(bi)方說, GPU壞了(le)的, 就(jiu)被當(dang)做無顯示(shi)核(he)心(xin)的"賽揚"系列處理(li)器(qi). 比(bi)如CPU壞了(le)2個的, 就(jiu)當(dang)"酷睿i3"系列處理(li)器(qi). 芯片(pian)工作正常(chang), 但是工作頻率(lv)不高的, 就(jiu)當(dang)"酷睿i5"系列處理(li)器(qi). 一點問(wen)題都(dou)沒有的, 就(jiu)當(dang)"酷睿i7"處理(li)器(qi).
那這里(li)的Final Test該怎樣(yang)做?
Final Test可以分成兩個步驟: 1. 自(zi)動(dong)測試(shi)設備(bei)(ATE). 2. 系統級別測試(shi)(SLT). 2號是必要項. 1號一般小公司用(yong)不(bu)起.
ATE的(de)測(ce)試一般需(xu)要(yao)幾秒, 而SLT需(xu)要(yao)幾個(ge)小時. ATE的(de)存在大(da)大(da)的(de)減少了芯(xin)片測(ce)試時間.
ATE負責的(de)項目(mu)非常之多, 而且有很強的(de)邏輯關聯性(xing). 測(ce)試(shi)必須按順(shun)序進行, 針(zhen)對前列的(de)測(ce)試(shi)結(jie)果, 后列的(de)測(ce)試(shi)項目(mu)可能(neng)會被跳過. 這些項目(mu)的(de)內容屬于公司(si)機(ji)密, 我僅列幾個: 比(bi)如(ru)電源檢測(ce), 管腳(jiao)DC檢測(ce), 測(ce)試(shi)邏輯電路(一般是JTAG)檢測(ce), 高(gao)壓烤(kao)片, 物理連接層(ceng)PHY檢測(ce), IP內部檢測(ce)(包括Scan, BIST, Function等), IP的(de)IO檢測(ce)(比(bi)如(ru)DDR, SATA, PLL, PCIE, Display等), 輔(fu)助功能(neng)檢測(ce)(比(bi)如(ru)熱力學(xue)特性(xing), 熔斷等).
這些(xie)測(ce)試(shi)項會給出(chu)Pass/Fail, 根(gen)據這些(xie)Pass/Fail來分析芯片的(de)體質, 就是(shi)測(ce)試(shi)工程師(shi)的(de)工作.
SLT在邏輯(ji)上(shang)則簡(jian)單一(yi)些, 把芯片安裝到(dao)主板(ban)上(shang), 配置好內存, 外(wai)設, 啟動一(yi)個操作系統, 然后用軟(ruan)件烤(kao)機測(ce)(ce)試并記錄結(jie)果并比較. 另外(wai)還要檢(jian)測(ce)(ce)BIOS相(xiang)關項等.