交付到您前，芯片经过的百般刁难-电子发烧友网

你知道吗？你手上的芯片，被扎过针，被电击，可能还被高低温烘烤冷冻；

每一颗交付到您手上，经过了严格的测试筛选，尤其车规芯片，整体的测试覆盖项和卡控指标更加严格

今天，和大家介绍下最常见，最核心的CP测试和FT测试

本文目录：

为什么要测试，为什么分开测试？

CP测试和FT测试的具体不同

主要测试项

CP和FT测试，对芯片设计有什么要求

为什么要测试，为什么要分开测试

为什么要测试？芯片设计好，晶圆厂进行生产的过程，是化学反应和物理操作的过程（晶圆工艺），不同晶圆厂的工艺成熟度，性能不一样，可能导致芯片的功能，性能差别，不一定能够满足客户需求（比如功耗需求，电气特性需求等），因此要设计测试方案，把不符合要求的剔除出来
为什么分开测试？

芯片测试一般会分2大步骤，一个叫CP(Chip Probing)，一个叫FT(Final Test)

CP是针对晶圆的测试，FT是针对封装好的芯片的测试，流程如下

分两个步骤，主要是如何最高的性价比，把合格芯片挑选出来；
FT因为是针对封装好芯片的测试，因此芯片的引线，基板，封装材料这些已完成，成本都在，如果晶圆DIE是坏的，那就浪费了CP测试的目的，就是在封装前就把坏的芯片DIE筛选出来；
如下是晶圆的不同区域对应的Yield Rate（良率），可以看到越靠晶圆旁边的位置，良率越低

转自知乎温戈

图片转自网络不知名

CP测试和FT测试的不同

逆因为一个测试对象载体在晶圆（一个晶圆一般有上千颗芯片），一个测试对象是封装好的芯片，因此其测试最大的不同是测试用的设备如下是CP测试示意图，测试用探针卡，从ATE测试设备上显微镜看到的具体操作图片，以及正在操作的ATE设备

ATE设备基于编写好的程序（测试用例），对晶圆上的每一颗芯片进行测试，这里探针的移动距离在0.Xum级别一般

而FT部分，大家可能会更加好理解，因为平时大家做测试板的类似，主要区别可能就是FT测试用Socket座子(因为测试完成要取出来)

为了提高效率，一个测试板上可以放很多这样的Socket座子；

因为CP和FT在不同阶段，其测试对象，测试工具的差异带来的限制，测试侧重点会不一样CP测试阶段会尽可能覆盖对良率影响大的用例，比如短路，逻辑功能，内部存储；CP因为采用了探针，对于高速信号，小信号，大电流方面的测试，一般不合适，会放到FT去测试；

主要测试项

本章节主要参考资料：知乎温戈

DC性能测试

Continuity Test

Leakage Test (IIL/IIH)

Power Supply

Current Test (IDDQ)

Other Current/Voltage Test (IOZL/IOZH, IOS, VOL/IOL, VOH/IOH)

LDO，DCDC 电源测试

以Continuity测试举例，主要是检查芯片的引脚以及和机台的连接是否完好

测试中，DUT（Device Under Test）的引脚都挂有上下两个保护二极管，根据二极管单向导通以及截至电压的特性，对其拉/灌电流，然后测试电压，看起是否在设定的limit范围内

转自知乎温戈

整个过程是由ATE里的instruments PE(Pin Electronics)完成

AC 参数测试

主要是AC Timing Tests，包含Setup Time, Hold Time, Propagation Delay等时序的检查

特别外设功能测试(ADC/DAC)

主要是数模/模数混合测试，检查ADC/DAC性能是否符合预期，主要包括静态测试和动态测试：

Static Test – Histogram method (INL, DNL)

Dynamic Test – SNR, THD, SINAD

数字功能测试

这部分的测试主要是跑测试向量（Pattern），Pattern则是设计公司的DFT工程师用ATPG（auto test pattern generation）工具生成的

Pattern测试基本就是加激励，然后捕捉输出，再和期望值进行比较。

与Functional Test相对应的的是Structure Test，包括Scan，Boundary Scan等

SCAN是检测芯片逻辑功能是否正确

Boundary SCAN则是检测芯片管脚功能是否正确

BIST(Build In Self Test)，检查内部存储的读写功能是否正确

对芯片设计的要求

在设计阶段，就需要考虑如何支撑芯片的测试要求，这在芯片设计里面有一个专门的岗位，DFT工程师 (Design For Test)

DFT逻辑通常包含SCAN、Boundary SCAN、各类BIST、各类Function Test Mode以及一些Debug Mode

测试人员需要在芯片设计之初就准备好TestPlan，根据各自芯片的规格参数规划好测试内容和测试方法，并和DFT工程师及其他设计人员讨论。

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