【MPS探索营+第三站】+轨道交通行业领域的芯片功能测试、结构设计之经验分享
在本人日常从事相关芯片测试时,关键步骤是芯片的功能测试,芯片功能性能等指标在一定程度上决定了一个产品设计是否完好、产品质量是否满足指标的关键要求。我从本人的日常学习记录里摘录一些非涉密学习资料,仅供各位学习交流,本人才疏学浅,欢迎大家指教。
1、一款芯片最基本的环节是:
设计----->流片----->封装----->测试
这点想必大家都清楚,其中,轨道交通行业领域的芯片测试是极其重要的一环,有缺陷的芯片能发现的越早越好。在当前测试条件及测试技术的前提下,在芯片领域有个十倍定律,从设计–>制造–>封装测试–>系统级应用,每晚发现一个环节,芯片公司付出的成本将增加十倍!同样的,芯片使用单位也会付出更多的资源和成本,对产品造成较大影响。所以测试是对于芯片使用单位、芯片设计公司都是尤其注重的,尤其是随着技术发展,芯片测试的成本也越来越高!
2、芯片功能的常用测试手段
2.1、轨道交通行业领域的芯片离线检测
这种方法是在IC未焊入电路时进行的,一般情况下可用万用表测量各引脚对应于接地引脚之间的正、反向电阻值,并和完好的IC进行必较。
2.2、轨道交通行业领域的芯片在线检测
①、直流电阻检测,同离线检测
这是一种通过万用表检测IC各引脚在路(IC在电路中)直流电阻、对地交直流电压以及总工作电流的检测方法。。
②、直流工作电压测量
这是一种在通电情况下,用万用表直流电压挡对直流供电电压、外围元件的工作电压进行测量;检测IC各引脚对地直流电压值,并与正常值相较,进而压缩故障范围,出损坏的元件。
3、主要测试的项点及重要程度
3.1、 性能测试看芯片好不好
芯片在生产制造过程中,有无数可能会引入缺陷的步骤,即使是同一批晶圆和封装成品,芯片也各有好坏,需要进行测试筛选。
3.2、 可靠性测试看芯片牢不牢
芯片制作出来后,为了应用不同场景,对它的各项参数、指标、功能都有一定要求,需要测试是否达标。
3.3、 功能测试看芯片参数、指标强不强
芯片通过了功能与性能测试,得到了好的芯片,但是芯片会不会被冬天里最讨厌的静电弄坏,在雷雨天、三伏天、风雪天能否正常工作,以及芯片能用一个月、一年还是十年等等,这些都要通过可靠性测试进行评估。
主要就是针对芯片施加各种苛刻环境,比如ESD静电,就是模拟人体或者模拟工业体去给芯片加瞬间大电压。再比如老化HTOL,就是在高温下加速芯片老化,然后估算芯片寿命。此外HAST测试芯片封装的耐湿能力,待测产品被置于严苛的温度、湿度及压力下测试,湿气是否会沿者胶体或胶体与导线架之接口渗入封装体从而损坏芯片。
芯片要想顺利上市应用,这三大测试缺一不可。
4、针对芯片的不同级别测试
4.1、 // 板级测试 //
主要应用于功能测试,使用PCB板+芯片搭建一个“模拟”的芯片工作环境,把芯片的接口都引出,检测芯片的功能,或者在各种严苛环境下看芯片能否正常工作。
需要应用的设备主要是仪器仪表,需要制作的主要是EVB评估板。
4.2、 // CP测试 //
常应用于功能测试与性能测试中,了解芯片功能是否正常,以及筛掉芯片晶圆中的故障芯片。
CP顾名思义就是用探针来扎Wafer上的芯片,把各类信号输入进芯片,把芯片输出响应抓取并进行比较和计算,也有一些特殊的场景会用来配置调整芯片。
需要应用的设备主要是自动测试设备+探针台+仪器仪表,需要制作的硬件是探针卡。
4.3、 // FT测试 //
常应用与功能测试、性能测试和可靠性测试中,检查芯片功能是否正常,以及封装过程中是否有缺陷产生,并且帮助在可靠性测试中用来检测经过“火雪雷电”之后的芯片是不是还能工作。
需要应用的设备主要是自动测试设备+机械臂+仪器仪表,需要制作的硬件是测试板+测试插座等。
4.4、 // 系统级SLT测试 //
常应用于功能测试、性能测试和可靠性测试中,常常作为成品FT测试的补充而存在。
顾名思义就是在一个系统环境下进行测试,就是把芯片放到它正常工作的环境中运行功能来检测其好坏,缺点是只能覆盖一部分的功能,覆盖率较低所以一般是FT的补充手段。
需要应用的设备主要是机械臂,需要制作的硬件是系统板+测试插座。
5、其它
现如今轨道交通行业领域的芯片更新迭代的速度变得越来越快,功能越来越复杂,这就要求更高的测试可靠性和更少的测试时间以将产品快速推出市场。
以上就是本人的一部分轨道交通行业领域的芯片测试经验,【MPS探索营+第三站】+轨道交通行业领域的芯片功能测试、结构设计之经验分享