半导体FT测试流程简介

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1、半导体FT测试流程简介介绍内容 测试制程乃是于IC封装后，测试封装完成的产品的电性功 能，以保证出厂IC 功能上的完整性(符合Data Sheet中的 规格)，并对已测试的产品依其电性功能作分类（即分Bin ），作为 IC不同等级产品的评价依据，最后并对产品作 外观检验（Inspect）作业。 电性功能测试乃针对产品之各种电性参数进行测试以确定 产品能正常运作，于测试之机台中，将根据产品不同之测 试项目而载入不同之测试程序。 外观检验之项目繁多，且视不同之封装型态而有所不同， 包含了引脚之各项性质、印字（mark）之清晰度及胶体（ mold）是否损伤等项目。而随表面黏着技术的发展，为确 保封装

2、成品与基版间的准确定位及完整密合，封装成品接 脚之诸项性质之检验由是重要。 以下将对FT测试流程做一介绍 上图为半导体产品测试之流程图，其流程包括下面几道作 业：9.出货8.加温烘烤 和包装7.弯脚 修整 6.人工检脚 或 机器检脚5.镭射 打印4.电性 抽测3.预烧炉2.测试机 台测试1.上线 备料测试流程1. 上线备料 上线备料的用意是将预备要上线测试的待测品，从上游厂 商送来的 包箱内拆封，并一颗颗的放在一个标准容器（几 十颗放一盘，每一盘可以放的数量及其容器规格，依待测 品的外形而有不同）内，以利在上测试机台（Tester）时 ，待测品在分类机（Handler）内可以将待测品定位，而使

3、 其内的自动化机械机构可以自动的上下料。 在新产品导入时，会要求要先确认客户使用的Tray，避 免上线生产时才发现客户使用的Tray无法在公司内的设备 中使用。若客 户使用特殊的Tray，在测试制程中，可能需要更换不同的 机构或增加换Tray的制程站，造成成本浪费。承接Turnkey业务时，往往封装和测试是分开进行，但往 往忽略标准Tray是贯穿整个制程的重要性。*标准容器 Tube 目的:放置IC Tray 目的:放置IC2. 测试机台测试（FT1、FT2、FT3） Advantest T5588 待测品在入库后，经过入库检验及上线备料后，再来就是 上测试机台去测试；如前述，测试机台依测试产

4、品的电性 功能种类可以分为逻辑 IC测试机、存贮器IC测试机及混 合式IC（即同时包含逻辑线路及模拟线路）测试机三大类 ，测试机的主要功能在于使PE Card上发出待测品所需的 电性讯号并接受待测品因此讯号后所反应的电性讯号并作 出产品电性测试结果的判断，当然这些在测试机台内的控 制细节，均是由针对此一待测品所写之测试程序（Test Program）来控制。 即使是同一类的测试机，因每种待测 品其产品的电性特性及测试机台测试能力限制而有所不同 。一般来说，待测品在一 家测试厂中，会有许多适合此 种产品电性特性的测试机台可供其选择。 客户的IC要量产前，必须完成一些工程验证，以确保测试 机及测试

5、程序的正确性，待完成验证后，相关数据与客户 确认无误即会发行Setup Procedure。工程验证的项目在DR-T002-006测试工程验证这份 SPEC中有明确的定义。进行工程验证指定项目的资料取得 及和客户资料比对的过程，我们通称为Correlation 。 除了测试机台外，待测品要完成电性测试还需要一些测试 配件： 1）分类机（Handler）： 1.提供测试温度环境 2.测试自动化HON. TECH HT-3302 For storage cardAdvantest M6300 For DDR2 承载待测品进行测试的自动化机械结构，其内有机械机构 将待测品一颗颗从标准容器内自动的送到

6、测试机台的测试 头（Test Head）上接受测试，测试的结果会从测试机台 内传到分类机内， 分类机会依其每颗待测品的电性测试 结果来作分类（此即产品分Bin）的过程；此外分类机内 有升温装置，以提供待测品在测试 时所需测试温度的测 试环境，而分类机的降温则一般是靠氮气，以达到快速降 温的目的。 测试机台一般会有很多个测试头（Test Head），个数视 测试机台的机型规格而定，而每个测试头同时可以上一部 分类机或针测机， 因此一部测试机台可以同时的与多台 的分类机及针测机相连，而依连接的方式又可分为平行处 理，及乒乓处理，前者指的是在同一测试机台上测试程序 同时控制多台分类机进行测试，而后者

7、是在同一测试机台 上多台分类机以不同的测试程序同时进行待测品的测试。M6300 System Flow#1#1PreciserPreciserBuffer(option)Buffer(option)StockerStockerSet PlateSet PlateC-TrayC-TrayExit ChamberExit ChamberHifixHifixTest ChamberTest ChamberSub Chamber unitSub Chamber unit (option)(option)Soak ChamberSoak ChamberP&PP&PLoader LoaderP&PP&PU

8、nloaderUnloaderIC MovingIC MovingTest TrayTest TrayMoving MovingTest TrayTest Tray#10#10 StockerStocker (option)(option)Sub Chamber unitSub Chamber unit (option)(option)HT3302 System FlowHT-3308 System Flow 测试分类机的机械结构在取放IC的操作时需要时间，一颗 IC流程为(输入端DUT)+测试+(DUT输出端)。因此即使测试 时间为0秒，设 备最高产出也有上限。改善UPH(每小时产出)的方式

9、：(1) 选用Index Time较短的分类机 (2) Parallel Dut 测试若机台的Index Time为10秒，即使则客户的测试程序 的测试时间小于10秒，每小时的产出最高为3600/10 = 360 在承接客户新产品，要先了解客户产品的测试秒数， 才能换算测试程本、预估产能。 测试机和分类机必须固定在一起(称为Ducking)，因此有 定位的问题要处理，否则IC在测试时会有Contact 不良的 问题，Ducking的方 式有下列两种:Soft Ducking: 做法是固定分类机后,移动测试头，在 将Test Socket 移动到IC摆放位置后，再将测试头固定， 达到固定的做法。

10、(因换线 时，较费人力、时间,因此厂 内不采用)Hard Ducking: 在Load Board 和分类机中间有 Guide Hole及Guide Pin提供固定位置，只要Guide Pin及 Guide Hole对准，就算定位完成(因此换线较快)。Memory Tester和Handler 的连接面己经是Hard Ducking 的设计 。在Logic Test则必须加上一块 Socket Base ( Ducking Interface)。其构造为一块中间挖空的铁块。挖空的部份 必需依Test Socket来设计，外框则必需Handler连接面大 小来设计。因此使用不同的Test Soc

11、ket及Handler，就需 要不同的Socket Base。 2）测试程序（Test Program）：CP, FT , QC , QA , Characterization 每批待测产品都有在每个不同的测试阶段，如果要上测试 机台测试，都需要不同的测试程序，不同品牌的测试机台 ，其测试程序的语法并不相同，因此即使此测试机台有 能力测试某待测品，但却缺少测试程序，还是没有用；一 般而言，因为测试程序的内容与待测品的电性特性息息相 关，所以大多是客户提供的。 CP：Wafer Sort Test 与Speed无关的Good Die的筛检。 FT：Final Test 依 Data Sheet

12、加上Guard Band (测试 规格)。 QC：Quality Control 依Data Sheet (产品规格) QA：Quality Assurance Characterization：产品电气特性 3测试机台介面 Load/Dut BoardSocket Guide DutAdvantest HiFix 这是一个要将待测品接脚连接上测试机台的测试头上的讯 号传送接点的一个转换介面， 此转换介面，依待测品的 电性特性及外形接脚数的不同而有很多种类，如：Hi-Fix （存贮器类产品）、Fixture Board（逻辑类产品）、 Load Board（逻辑类产品）、Adopt Board

13、 + DUT Board （逻辑类产品）、Socket（接脚器，依待测品其包装方式 、接脚的分布位置及脚数而有所不同）。 每批待测品在测试机台的测试次数并不相同，这完全要看 客户的要求，一般而言逻辑性的产品，只需上测试机台一 次（即FT1）而不用FT2、FT3，如果为存贮器IC则会经过 二至三次的测试，而每次的测试环境温度要求会有些不同 ，测试环境的温度选择，有三种选择，即高温、常温 及 低温，温度的度数有时客户也会要求，而即于那一道要用 什么温度，这也视不同客户的不同待测品而有所不同。 一般而言，商用IC的低温-100,高温约为 7080 。若是IC是属于工业规格，低温会测到-45，高温会测

14、 到90。一般常温系指室温，分类机在温度的设置为No Control。 测试愈低温时，氮气的消耗量会愈大，相对的制造成本会增加。测试愈低温时，需要升温除湿的时间和次数要增加，相对的制造成本会增加。 每次测试完，都会有测试结果报告(Summary Report)，若 测试结果不佳(Low Yield、Open/Short过高 etc.)，则 可能会产生Hold住本批待测品的现象产生，此时工程师会 先就不良原因进行分析，进行处理，必要时通知客户。ADVANTEST Change KIT3. 预烧炉（Burn-In Oven）（测试 高单价IC才有此程序） 在测试存贮器性产品时，在FT1之后，待测品

15、都会上预烧 炉里去 Burn In，其目的在于提供待测品一个高温、高电 压、高电流的环境，使生命周期较短的待测品在Burn In 的过程中提早的显现出来，降低产品在客户使用时的 Failure Rate 。在Burn In后 必需在Burn-In Window的 时效内，待测品Burn In物理特性未消退之前完成后续测 试机台测试的流程，否则就要将待测品种回预烧炉去重新 Burn In。在此会用到的配件包括Burn-In Board及Burn In Socket等。 预烧炉图Memory Burn In BoardLogic Burn In Board4. 电性抽测 在每一道机台测试后，都会有

16、一个电性抽测的动作（俗称QC 或Q货） ，此作业的目的在将此完成测试机台测试的待测品 抽出一定数量(如依照MIL-STD-104D)，重回测试机台，看其 测试结果是 否与之前上测试机台的测试结果相一致，若不 一致，则有可能是测试机台故障、测试程序有问题、测试配 件损坏、测试过程有瑕疵、人员混bin 等原因， 原因小 者，则需回测试机台重测，原因大者，将能将此批待测品 Hold住，等待工程师、生管人员与客户协调后再作决策。 5. 镭射打印（Laser Mark ） 利用镭射打印机，依客户的正印规格，将指定的正印打到 IC的上面。 同样的IC，客户会因出货给不同的客户、不同的测试结 果等因素，在IC正印打上不同的LOGO。再加上IC可能来自 不同的封装厂，胶体使用不同的材质，镭射光的强度会有 所不同。因此工程师要取得和同一来源的IC做出Sample， 让客户认证。因为Laser Mark站为破坏性的作业