《半導(dǎo)體測(cè)試制程介紹》

 　　測(cè)試制程乃是于IC構(gòu)裝后測(cè)試構(gòu)裝完成的產(chǎn)品之電性功能以保證出廠IC 功能上的完整性，并對(duì)已測(cè)試的產(chǎn)品依其電性功能作分類（即分Bin），作為 IC不同等級(jí)產(chǎn)品的評(píng)價(jià)依據(jù)；后并對(duì)產(chǎn)品作外觀檢驗(yàn)（Inspect）作業(yè)。

 　　電性功能測(cè)試乃針對(duì)產(chǎn)品之各種電性參數(shù)進(jìn)行測(cè)試以確定產(chǎn)品能正常運(yùn)作，用于測(cè)試之機(jī)臺(tái)將根據(jù)產(chǎn)品不同之測(cè)試項(xiàng)目而加載不同之測(cè)試程序；而 外觀檢驗(yàn)之項(xiàng)目繁多，且視不同之構(gòu)裝型態(tài)而有所不同，包含了引腳之各項(xiàng)性質(zhì)、印字（mark）之清晰度及膠體（mold）是否損傷等項(xiàng)目。而隨表面黏著技術(shù)的發(fā)展，為確保構(gòu)裝成品與基版間的準(zhǔn)確定位及完整密合，構(gòu)裝成品接腳之諸項(xiàng)性質(zhì)之檢驗(yàn)由是重要。以下將對(duì)測(cè)試流程做一介紹

上圖為半導(dǎo)體產(chǎn)品測(cè)試之流程圖，其流程包括下面幾道作業(yè)：

 1.上線備料  

　　上線備料的用意是將預(yù)備要上線測(cè)試的待測(cè)品，從上游廠商送來(lái)的 包箱內(nèi)拆封，并一顆顆的放在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)容器（幾十顆放一盤(pán)，每一盤(pán)可以放的數(shù)量及其容器規(guī)格，依待測(cè)品的外形而有不同）內(nèi)，以利在上測(cè) 試機(jī)臺(tái)（Tester）時(shí)，待測(cè)品在分類機(jī)（Handler）內(nèi)可以將待測(cè)品定位，而使其內(nèi)的自動(dòng)化機(jī)械機(jī)構(gòu)可以自動(dòng)的上下料。

 2.測(cè)試機(jī)臺(tái)測(cè)試（FT1、FT2、FT3）  

　　待測(cè)品在入庫(kù)后，經(jīng)過(guò)入庫(kù)檢驗(yàn)及上線備料后，再來(lái)就是上測(cè)試機(jī) 臺(tái)去測(cè)試；如前述，測(cè)試機(jī)臺(tái)依測(cè)試產(chǎn)品的電性功能種類可以分為邏輯 IC測(cè)試機(jī)、內(nèi)存IC測(cè)試機(jī)及混合式IC（即同時(shí)包含邏輯線路及模擬線 路）測(cè)試機(jī)三種，測(cè)試機(jī)的主要功能在于發(fā)出待測(cè)品所需的電性訊號(hào)并接受待測(cè)品因此訊號(hào)后所響應(yīng)的電性訊號(hào)并作出產(chǎn)品電性測(cè)試結(jié)果的判 斷，當(dāng)然這些在測(cè)試機(jī)臺(tái)內(nèi)的控制細(xì)節(jié)，均是由針對(duì)此一待測(cè)品所寫(xiě)之測(cè)試程序（Test Program）來(lái)控制。

  　即使是同一類的測(cè)試機(jī)，因每種待測(cè) 品其產(chǎn)品的電性特性及測(cè)試機(jī)臺(tái)測(cè)試能力限制而有所不同。一般來(lái)說(shuō)，待測(cè)品在一 家測(cè)試廠中，會(huì)有許多適合此種產(chǎn)品電性特性的測(cè)試機(jī)臺(tái)可供其選擇；除了測(cè)試機(jī) 臺(tái)外，待測(cè)品要完成電性測(cè)試還需要一些測(cè)試配件：

 1）分類機(jī)（Handler）

　　承載待測(cè)品進(jìn)行測(cè)試的自動(dòng)化機(jī)械結(jié)構(gòu)，其內(nèi)有機(jī)械機(jī)構(gòu)將 待測(cè)品一顆顆從標(biāo)準(zhǔn)容器內(nèi)自動(dòng)的送到測(cè)試機(jī)臺(tái)的測(cè)試頭（Test Head）上接受測(cè)試，測(cè)試的結(jié)果會(huì)從測(cè)試機(jī)臺(tái)內(nèi)傳到分類機(jī)內(nèi)， 分類機(jī)會(huì)依其每顆待測(cè)品的電性測(cè)試結(jié)果來(lái)作分類（此即產(chǎn)品分 Bin）的過(guò)程；此外分類機(jī)內(nèi)有升溫裝置，以提供待測(cè)品在測(cè)試 時(shí)所需測(cè)試溫度的測(cè)試環(huán)境，而分類機(jī)的降溫則一般是靠氮?dú)?，以達(dá)到快速降溫的目的。不同的Handler、測(cè)試機(jī)臺(tái)及待測(cè)品的搭配下，其測(cè)試效果 會(huì)有所同，因此對(duì)測(cè)試產(chǎn)品而言，對(duì)可適用的Handler與Tester就會(huì)有喜好的選擇現(xiàn)象存在。測(cè)試機(jī)臺(tái)一般會(huì)有很多個(gè)測(cè)試頭（Test Head），個(gè)數(shù)視測(cè)試機(jī)臺(tái)的機(jī)型規(guī)格而定，而每個(gè)測(cè)試頭同時(shí)可以上一部分類機(jī)或針測(cè)機(jī)， 因此一部測(cè)試機(jī)臺(tái)可以同時(shí)的與多臺(tái)的分類機(jī)及針測(cè)機(jī)相連，而依連接的方式又可分為平行 處理，及乒乓處理，前者指的是在同一測(cè)試機(jī)臺(tái)上多臺(tái)分類機(jī)以相同的測(cè)試程試測(cè)試同一批 待測(cè)品，而后者是在同一測(cè)試機(jī)臺(tái)上多臺(tái)分類機(jī)以不同的測(cè)試程序同時(shí)進(jìn)行不同批待測(cè)品的 測(cè)試。

 2）測(cè)試程序（Test Program）

　　每批待測(cè)產(chǎn)品都有在每個(gè)不同的測(cè)試階段（FT1、FT2、FT3） ，如果要上測(cè)試機(jī)臺(tái)測(cè)試，都需要不同的測(cè)試程序，不同品牌的測(cè)試機(jī)臺(tái)，其測(cè)試程序的語(yǔ)法并不相同，因此即使此測(cè)試機(jī)臺(tái)有 能力測(cè)試某待測(cè)品，但卻缺少測(cè)試程序，還是沒(méi)有用；一般而言，因?yàn)闇y(cè)試程序的內(nèi)容與待測(cè)品的電性特性+息息相關(guān)，所以大多 是客戶提供的。

 3）測(cè)試機(jī)臺(tái)接口

　　這是一個(gè)要將待測(cè)品 接腳上的訊號(hào)連接上測(cè)試 機(jī)臺(tái)的測(cè)試頭上的訊號(hào)傳送接點(diǎn)的一個(gè)轉(zhuǎn)換接口， 此轉(zhuǎn)換接口，依待測(cè)品的 電性特性及外形接腳數(shù)的不同而有很多種類，如：Hi-Fix（內(nèi)存類產(chǎn)品）、Fixture Board（邏輯類產(chǎn)品）、Load Board（邏輯類產(chǎn) 品）、Adopt Board + DUT Board（邏輯類產(chǎn)品）、Socket（接腳器 ，依待測(cè)品其接腳的分布位置及腳數(shù)而有所不同）。

 　　每批待測(cè)品在測(cè)試機(jī)臺(tái)的測(cè)試次數(shù)并不相同，這*要看客戶的要求，一般而言邏輯性的產(chǎn)品，只需上測(cè)試機(jī)臺(tái)一次（即FT2）而不用FT1 、FT3，如果為內(nèi)存IC則會(huì)經(jīng)過(guò)二至三次的測(cè)試，而每次的測(cè)試環(huán)境溫度要求會(huì)有些不同，測(cè)試環(huán)境的溫度選擇，有三種選擇，即高溫、常溫 及低溫，溫度的度數(shù)有時(shí)客戶也會(huì)要求，升溫比降溫耗時(shí)許多，而即于那一道要用什么溫度，這也視不同客戶的不同待測(cè)品而有所不同。

 　　每次測(cè)試完，都會(huì)有測(cè)試結(jié)果報(bào)告，若測(cè)試結(jié)果不佳，則可能會(huì)產(chǎn)生Hold住本批待測(cè)品的現(xiàn)象產(chǎn)生。

3.預(yù)燒爐（Burn-In Oven）（測(cè)試內(nèi)存IC才有此程序）  

　　在測(cè)試內(nèi)存性產(chǎn)品時(shí)，在FT1之后，待測(cè)品都會(huì)上預(yù)燒爐里去 Burn In，其目的在于提供待測(cè)品一個(gè)高溫、高電壓、高電流的環(huán)境，使生命周期較短的待測(cè)品在Burn In的過(guò)程中提早的顯現(xiàn)出來(lái)，在Burn In后 必需在96個(gè)小時(shí)內(nèi)待測(cè)品Burn In物理特性未消退之前完成后續(xù)測(cè)試機(jī)臺(tái) 測(cè)試的流程，否則就要將待測(cè)品種回預(yù)燒爐去重新Burn In。在此會(huì)用到 的配件包括Burn-In Board及Burn In Socket..等。

4.電性抽測(cè)  

　　在每一道機(jī)臺(tái)測(cè)試后，都會(huì)有一個(gè)電性抽測(cè)的動(dòng)作（俗稱QC或Q貨） ，此作業(yè)的目的在將此完成測(cè)試機(jī)臺(tái)測(cè)試的待測(cè)品抽出一定數(shù)量，重回測(cè)試機(jī)臺(tái)在測(cè)試程序、測(cè)試機(jī)臺(tái)、測(cè)試溫度都不變下，看其測(cè)試結(jié)果是 否與之前上測(cè)試機(jī)臺(tái)的測(cè)試結(jié)果相一致，若不一致，則有可能是測(cè)試機(jī)臺(tái)故障、測(cè)試程序有問(wèn)題、測(cè)試配件損壞、測(cè)試過(guò)程有瑕疵..等原因， 原因小者，則需回測(cè)試機(jī)臺(tái)重測(cè)，原因大者，將能將此批待測(cè)品Hold住，等待工程師、生管人員與客戶協(xié)調(diào)后再作決策。

5.卷標(biāo)掃描（Mark Scan）  

　　利用機(jī)械視覺(jué)設(shè)備對(duì)待測(cè)品的產(chǎn)品上的產(chǎn)品Mark作檢測(cè)，內(nèi)容包括 Mark的位置歪斜度及內(nèi)容的清晰度..等。

6.人工檢腳或機(jī)器檢腳  

　　檢驗(yàn)待測(cè)品IC的接腳的對(duì)稱性、平整性及共面度等，這部份作業(yè)有 時(shí)會(huì)利用雷射掃描的方式來(lái)進(jìn)行，也會(huì)有些利用人力來(lái)作檢驗(yàn)。

7.檢腳抽檢與彎腳修整  

　　對(duì)于彎腳品，會(huì)進(jìn)行彎腳品的修復(fù)作業(yè)，然后再利用人工進(jìn)行檢腳 的抽驗(yàn)。

8.加溫烘烤（Baking）  

　　在所有測(cè)試及檢驗(yàn)流程之后，產(chǎn)品必需進(jìn)烘烤爐中進(jìn)行烘烤，將待測(cè)品上水氣烘干，使產(chǎn)品在送至客戶手中之前不會(huì)因水氣的腐蝕而影響待測(cè)品的質(zhì)量。

9.包裝（Packing）

　　將待測(cè)品依其客戶的指示，將原來(lái)在標(biāo)準(zhǔn)容器內(nèi)的待測(cè)品的分類包 裝成客戶所的包裝容器內(nèi)，并作必要的包裝容器上之商標(biāo)粘貼等。

10.出貨的運(yùn)送作業(yè)

　　由于終測(cè)試是半導(dǎo)體IC制程的后一站，所以許多客戶就把測(cè)試 廠當(dāng)作他們的成品倉(cāng)庫(kù)，以避免自身工廠的成品存放的管理，另一方面也減少不必要的成品搬運(yùn)成本，因此針對(duì)客戶的要求，測(cè)試廠也提供所 謂的「Door to Door」的服務(wù)，即幫助客戶將測(cè)試完成品送至客戶的地方（包括客戶的產(chǎn)品買家），有些客戶指的地點(diǎn)在海外者，便需要考慮船期的安排，如果在國(guó)內(nèi)者，則要考慮貨運(yùn)的安排事宜。  

   半導(dǎo)體組件制造過(guò)程可概分為晶圓處理制程（Wafer Fabrication；簡(jiǎn)稱 Wafer Fab）、晶圓針測(cè)制程（Wafer Probe）、封裝（Packaging）、測(cè)試制程（Initial Test and Final Test）等幾個(gè)步驟。一般稱晶圓處理制程與晶圓針測(cè)制程為前段（Front End）制程，而構(gòu)裝、測(cè)試制程為后段（Back End）制程。