11月10-11日，第29屆中國集成電路設計業2023年會暨廣州集成電路產業創新發展高峰論壇（ICCAD 2023）在廣州保利世貿博覽館成功舉辦。本次大會以“灣區有你，芯向未來”為主題，由開幕式、高峰論壇、7場專題研討、產業展覽四個部分構成，來自國內外IC設計企業及IP服務廠商、EDA廠商、Foundry廠商、封裝測試廠商、系統廠商、風險投資公司、集成電路產業園區的4000余位業界人士參加了會議。 11月11日，在先進封裝與測試專題研討論壇上，摩爾精英測試量產總監肖濤豐分享了題為《穩定的芯片量產測試方案》的主旨演講，通過詳細介紹完美的量產測試設計方案、NPI（New Product Introduce）方法、測試量產管控方法等，使摩爾精英 ? 無錫先進封測中心精彩亮相，獲得了現場觀眾的廣泛關注。

以下為肖濤豐總監演講的全部內容：眾所周知，測試是實現從研發到量產的關鍵必備環節，主要分為晶圓測試和成品測試。晶圓測試主要起的是承前啟后的作用，通過分析晶圓測試的結果，可以推理前道的晶圓制造工藝優化，有助于提高芯片制造的良率。對后道提供good die的數據給封裝廠商，減少無效封裝帶來的費用增加。成品測試主要是分為電性能測試、功能性測試、3D5S外觀檢驗測試，主要是成品突破質量的一個保障。

一、完美的量產測試設計方案

完美的量產測試設計方案應具備的特點是能篩出所有的不良品，讓所有的好品通過測試，提高產品良率，提供有用的測試失敗信息，測試時間最短，并測數最高，量產維護更容易。 PPT右上方的圖展示了一個產品在測 leakage時的原方案，可以看出它測試的Reading特別的離散，CPK 是比較差的。經過摩爾精英的測試機和測試方法優化后，測試讀值明顯居中，CPK 已經高達15，遠遠高于行業的標準規范。

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一個典型的量產測試結果

以典型的RDSON測試項目為例, 從 4 testers FT 量產測量數據(8-sites)中，推斷可能的情況：測試硬件設計時Kelvin 連接設計和布線都挺好，但測試硬件設計時的socket可能沒有用Kelvin pin，芯片參與該測試的pin可能沒有一個信號多個管腳，芯片可能沒有Analog DFT專門引出參與該測試的信號，所以導致了測試的值出現了一些偏差。

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一個典型的量產測試方案

以下是一個典型的 8-sites FT 量產測量Load Board，從圖紙上可以看到，load board的設計是很復雜的，電路板上的元器件也很多，有2000多個，分布密密麻麻。 復雜的load board設計給量產測試帶來的挑戰主要有以下兩點：Load Board很復雜，量產時site-site的良率差異會很大，同一顆芯片、同一項參數，在不同site有不同的測試結果。Load Board元件很多，工廠量產時Load Board很難維護，特別是使用一段時間以后，一些元器件性能降低甚至損壞，直接影響到測試結果的真實性和良率。

在測試方案開發時，Designer應該避免將硬件設計的過于復雜，這不助于量產的維護。要知道，日后的量產過程中，隨著LB元器件的老化， 測試結果將越來越不準確。 那么，如何簡化量產測試流程的測試開發呢？這里有幾個方法：?提供Load Board 自診斷程序，便于量產測試的硬件維護； ?增加Contact Resistance （CRES）測量項，便于量產測試的監管； ?測試方案Release前通過Gauge Repeatibility & Reproducability （GRR）流程，確保量產測試的穩定性。

二、完美的NPI（New Product Introduce）方法

產品開發完成后的下一個步是NPI新產品導入工廠階段，這個階段非常重要，完美的 NPI 要確保：測試開發者與測試工廠無縫銜接，測試工廠充分理解產品的設計要求與思路，根據設計要求，定義最佳的生產工藝、產能保障以及質量管理體系。

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一個典型的NPI工作流程

典型的NPI工作流程應該要遵循APQP 五步法：產品和計劃的可行性審查、工藝流程和產品的資質認證準備、工藝流程和產品的資質認證、工藝流程和產品的資質認證的生效、小批量生產與大批量生產準備。

三、完美的測試量產管控方法

NPI完成后，產品進入量產階段，完美的測試量產管控方法應具備的特點：

讓所有的生產缺陷在自動化管控系統下被防呆識別

測試數據自動化生成、傳輸、總結報告

完善的測試規范和整潔的測試環境

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在保證質量的前提下將生產效率提到最高

當然，在量產測試中總會存在一些不可避免的問題/挑戰。大規模的量產測試中的人為錯誤，會導致產品品質無法保證，甚至出現不可逆轉的產品損壞。測試產品工程師和工藝工程師必須考慮這些因素，在芯片導入測試生產線時減少甚至避免這些質量隱患。

測試致命缺陷：測試程序錯誤，產品混料，產品裂痕，測試工序遺漏

測試一般缺陷：測試設備與治具引入的良率損失，測試環境引入的產品外觀受損，測試數據異常，標簽與包裝不清晰等

關于穩定量產測試的一些方法，主要以案例的形式和大家分享測試程序用錯的防呆機制、自動化防漏測的識別方法、在線良率實時監控以提高測試良率三種。

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案例：測試程序用錯的防呆機制

產品工程師在MES系統中維護產品流程及其對應的測試程序

工程師人員在派單系統中創建批次信息并生成對應的流程卡

屏蔽設備UI界面的手動Key in功能

操作員通過掃描流程卡自動化調取測試程序

測試結批后, TDS(Test Detect System) 對測試數據進行自動化程序名稱對比和糾錯

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案例：系統自動化診斷Double Units漏測方法

工程人員設置具有坐標特征或具有參數讀值的測試項作為參考依據

測試完成后，系統自動讀取測試數據，發現任何連續相同的測試讀值

系統自動扣留任何異常的批次

右圖例子是一個1萬顆產品的lot，當測試完成后，測試數據將會被自動化解析測，圖中的每個小方塊就代表一顆 IC 的讀值，也就是它的“性能”信息，由于每顆芯片的“性能”狀況不一樣，讀值也會有上下的波動。畫紅色圈的地方大概有 600 顆產品，它的性能狀況是連續一樣的，這就代表有一個 device 卡在 socket 里邊被連續多次測試，會造成測試逃逸問題，可能 600 顆芯片都是在測試同一顆，其他599 顆可能沒測，系統會自動識別這樣的缺陷，并自動化扣留這個批次。

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案例：在線良率實時監控以提高測試良率

根據產品的良率預期，設置好量產測試的良率要求（low yield limit/site to site gap/SBL/OS fail rate…）

系統實時在線監控良率

任何的良率異常，系統自動介入，叫停測試

系統自動提醒清潔、保養測試治具

右圖就是工程師在系統內設置了一個產品的良率上、下限、趨勢圖和 SBL 要求等，測試過程中，這個系統會實時監控良率的波動，任何的一項參數超出了設定范圍，系統會自動介入叫停測試，提醒相關技術人員檢查和處理這些良率的異常，保證我們的良率不會有太大的損失。

四、摩爾精英 ? 無錫先進封測中心

依據業界對測試工廠的期望：最低的DPPM和客退案件，充足和可調配的產能，合理的價格，測試結果準確、穩定，服務響應速度快，配合度高，自動化程度高，減少人工操作等，摩爾精英在無錫建了一個 5000 平方的高標準潔凈室測試車間，以自主MEE-T系列ATE測試機為基礎，以滿足客戶需求、幫客戶降本增效為首要任務，提供工程開發和測試量產，2022年5月取得ISO9001:2015質量管理體系認證。

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無錫先進封測中心·制造管理與大數據分析系統

摩爾精英無錫先進封測中心?制造管理與大數據分析系統致力于破解芯片量產測試難題，借助EHM系統管控硬件、治具，借助EAP系統實現設備自動化，防止人為誤操作，借助MES系統管理批次的加工流程，使用大數據處理系統管理測試數據，最后，通過SAP供應鏈云實現測試數據的自動化交付客戶端，助力芯片公司實現降本增效，促進中國半導體產業高速發展。