集成电路测试流程
集成电路制造的五个步骤
集成电路制造的五个步骤集成电路(IC)制造是一项复杂而精密的过程，通常包括以下五个主要步骤：设计、掩膜制造、晶圆制造、芯片加工，以及封装测试。
每个步骤都至关重要，任何一个环节的问题都可能导致整个生产过程的失败。
第一步：设计集成电路的设计是制造过程中最关键的一步。
设计人员使用计算机辅助设计软件（CAD）来创建电路图和布局，以确定电路中各个元件的位置和连接方式。
这一步骤要求设计人员具备深厚的电子学知识和丰富的工程经验。
第二步：掩膜制造在掩膜制造过程中，设计人员根据之前的设计图纸，使用光刻技术将电路图案镀在透明的掩膜玻璃上。
这一过程类似于摄影，在类似相纸的底片上通过光线和化学药液将图像显影出来。
掩膜制造的质量直接影响到后续步骤的成功。
第三步：晶圆制造在晶圆制造过程中，硅片（晶圆）通过化学腐蚀等工艺被加工成平整的表面以及所需的晶格结构。
晶圆通常由高纯度的硅材料制成，然后进行薄化和抛光，以实现更高的电子器件集成度和可靠性。
第四步：芯片加工在芯片加工过程中，晶圆被分割成多个单个的芯片。
这一过程通常包括光刻、薄膜沉积、离子注入、化学蚀刻等工艺步骤。
通过这些工艺步骤，电路图案被转移到晶圆上，并形成电子元件的结构。
各个元件通过金属连接线进行连接，形成功能完整的集成电路芯片。
第五步：封装测试在封装测试中，芯片被封装在塑料或陶瓷封装中，并通过焊接连接到外部引脚。
封装后的芯片被送往测试环节，通过电性能测试等一系列检测来验证产品质量。
这一步骤的目的是确保芯片的性能和可靠性符合设计要求。
需要注意的是，以上仅为集成电路制造的基本步骤，实际生产过程可能因产品类型和制造流程的不同而有所差异。
此外，制造过程中质量控制和设备维护也是至关重要的补充步骤，以确保产品的一致性和可持续性。
6.2 集成电路测试硬件环境搭建
图 6-12 转接板
图 6-13 LK230T 测试连线
6. 2. 3 搭建集成电路测试硬件环境
2. 基于 LK230T 测试区和练习区的 芯片测试硬件环境搭建
练习区提供两块标准面包板, 面包板的插孔互连 情况如图 6-14 所示, 每块面包板上下两侧的 5 个一 组的插孔已被连通, 中间区域的插孔横向绝缘、纵向 连通。可在面包板上直接用杜邦线搭建电路进行测试, 如图 6-15 所示。
6. 2. 2 集成电路测试硬件环境实现分析
1. 插入插件箱模块 在系统断电的状态下插入插件箱模块。模块顺槽位导轨向内推入时, 应令模 块上、下两个拔耳卡住插件箱, 方可确保模块插紧。 2. 连接平台地线 平台运行时需要接入状态良好的地线, 以确保系统运行的精度和稳定性, 地 线应接到插件箱背板上的地线汇流条上。
(3) 用插在工控机箱上的钥匙打开工控机箱, 打开主机开关 (见图 6-10), 启动计算机。 (4) 关闭测试平台的门 (需要智能锁显示界面显示关锁的图标才算成功落锁)。
图 6-10 主机开关源自6. 2. 3 搭建集成电路测试硬件环境
1. 基于 LK8820 的芯片测试硬件环境搭建
(5) 打开 Luntek 软件, 完成程序的创建、编写和编译。 (6) 打开Visual Studio 2013 软件, 进行程序编写并编译, 获 取动态链接库文件以供上位机软件调用。 (7) 打开 Luntek 软件, 完成测试程序的载入。 (8) 测试板做短路检测后, 将测试板固定在外挂盒测试区, 如 图 6-11 所示。打开机箱外的测试平台开关, 正常开启后, 测试平 台开关会发光。单击软件界面中的“开始测试”按钮, 测试结果 显示在软件中。
基于 LK8820 的芯片测试硬件环境搭建步骤如下。 (1) 接通电源并打开 LK8820 集成电路测试平台背板上的总开关。 (2) 首先通过指纹验证打开门, 然后打开专用电源开关, 如图 6-9 所示。
实训任务4.2常用集成门电路功能和逻辑参数测试
2021/6/19
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门电路：能实现基本逻辑运算的电路。 基本逻辑门电路：与门、或门和非门。 复合门电路：与非门、或非门、异或门、同或门等。 集成门电路：将这些逻辑电路的元件和连线制作在 一块 半导体基片上，然后封装起来。 目前使用较多的集成门电路主要有双极型的TTL门 电路和单极型的CMOS门电路。
TTL门电路输出端不允许直接接+5V或地。否则，将损坏器件。
2021/6/19
27
2． CMOS集成门电路
（1）电源电压 CMOS门电路的电源电压范围比TTL的范围宽。如CC4000系列
的集成电路可在3V～18V电压下正常工作；CMOS电路使用的标准 电压一般为+5V，+10V，+15V三种。
在使用中注意电源极性不能接反。 （2）CMOS门电路的多余端（不用端）的处理方法
“GND”表示。TTL门电路对电源电压要求较高，要保持 +5V(±10%)，过低不能正常工作，过高易损坏器件。 （2）TTL门电路多余端（不用端）的处理方法
对于实际应用时，有时门电路的输入端可能会不用，其不用的
端子称为多余端（不用端），其处理方法一般可根据门电路的逻辑 功能分别接高电平或低电平。
TTL门电路多余的输入端要进行合理的处理，实践表明TTL门 电路输入端悬空，相当于“1”状态（接高电平），但其抗干扰能力 较差。因此，TTL与门、与非门多余的输入端接高电平、悬空或并 联使用；而或门、或非门多余的输入端必须接地和并联使用。 （3）TTL门电路的门电路的安全问题
输出级改为三极管集电极开路输出， 并取消集电极负载电阻RL。集电极开 路后，输出端可以直接并联使用的特 殊逻辑门，称为集电极开路与非门。
Y AB CD EF
芯片测试数据在集成电路良率的分析与应用
芯片测试数据在集成电路良率的分析与应用摘要：集成电路芯片在经过设计、制造、封装后，一定不可缺少的环节就是对其进行芯片测试（CPTEST），这主要是为了检验集成电路的质量是否合格，功能是否完好，良率如何并确保芯片在应用时能够正常安全工作。
而对于不合格的产品，测试能够发现问题并及时筛选并找到不合格的原因。
关键词：集成电路芯片良率；测试数据；测试分析1概述在集成电路领域突破性进展的当前阶段，芯片的性能参数测量值代表了芯片质量的重要标志，芯片测试是鉴定质量和设计中的重中之重。
作为芯片项目管理从业人员，需要第一时间管控与追踪客户CP数据结果并需要将良率提升作为持久的项目目标。
只有芯片测试厂保证了测量结果的准确性，才能正确评价产品的质量，良率并有效地避免误判。
并且通过控制测量误差，包括测试方法、测试人员、环境、机台等误差，并进行正确的测试数据处理便可以保证测量结果的准确性。
另外由于封装后的终端产品成本尤其昂贵，所以在芯片测试阶段提前得到CP测试结果，避免更大的损失显得尤为重要。
2良率流失因素在集成电路制程中引起良率流失的因素一般分为三类：一种是随机颗粒物;另一种叫系统性缺陷;最后一种是器件电性参数（WAT）不匹配。
随机颗粒物，具体如图一：该问题主要是由机台以及外部环境影响产生随机颗粒物，在制造过程中引起金属断线，短路，通孔（CT）断路及器件异常，从而引起良率流失。
解决方案主要是找到外来颗粒物来源并减少这种外来颗粒物来解决良率流失问题。
图一随机颗粒物扫描示意图系统性缺陷：系统缺陷通常是由于制程不够优化而引起的大量重复出现的良率流失，具体见图二，由于制成不够优化造成有源区域漏电。
解决该问题方案主要可以是通过锁定良率流失位置并对制程进行优化而提升良率；该类问题还有可能是客户的产品设计，或产品测试问题引起，这需要项目管理者协调产品工程测试各部门找出问题原因推动客户解决。
图二系统性缺陷切片图器件电性参数（WAT）不匹配：参数匹配问题引起的良率流失主要是制程后实际测量的电性参数值与客户要求值不匹配，如通孔（CT）阻值，器件漏电流过大等等问题引起客户产品良率偏低，这类问题主要是要澄清参数无法匹配是制程引起的还是机台异常引起。
集成电路设计基础—封装与测试
划片槽示意图
2021/4/5
《集成电路设计基础》
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集成电路设计中的封装考虑
（2）高速芯片封装 在高频和高速系统设计时，不同封装形式的引脚的寄生参 数必须加以考虑 。
几种封装形式下引脚的寄生电容和电感的典型值
功能测试 只对在集成电路设计之初所要求的运算功能或逻辑功 能是否正确进行测试。
2021/4/5
《集成电路设计基础》
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数字集成电路测试技术
数字集成电路测试技术中要解决的问题主要有：故障模型的 提取，测试矢量的生成技术，电路的可测试结构设计方法等。
（1）固定故障模型
故障模型就是将物理缺陷的影响模型化为逻辑函数的逻辑 及时延等方面的特征。目前用得最多的故障模型是单固定 型故障，即是任何时候电路中只有一条信号线固定为0 （或1）值，无论电路输入取什么值时该线取值不变。
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集成电路封装的内容
(3) 保证自硅晶圆的减薄、划片和分片开始，直到芯片粘 接、引线键合和封盖等一系列封装所需工艺的正确实施， 达到一定的 规模化和自动化；
(4) 在原有的材料基础上，提供低介电系数、高导热、高机 械强度等性能优越的新型有机、无机和金属材料；
(5) 提供准确的检验测试数据，为提高集成电路封装的性能 和可靠性提供有力的保证。
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§ 12.1集成电路封装技术基础
• 集成电路封装对集成电路有着极其重要 的作用，主要有以下四个方面：
2021/4/5
《集成电路设计基础》
5
集成电路封装的作用
(1)对集成电路起机械支撑和机械保护作用。 (2)对集成电路起着传输信号和分配电源的作用。 (3)对集成电路起着热耗散的作用。 (4)对集成电路起着环境保护的作用。
集成电路设计流程
集成电路设计流程集成电路设计是一项复杂而关键的任务，它涉及到从概念到实际产品的整个过程。
在这个过程中，需要遵循一系列的设计流程来确保设计的准确性和可行性。
本文将介绍集成电路设计的主要流程，并详细探讨每个流程的关键步骤。
一、需求分析阶段在集成电路设计的起始阶段，需要进行需求分析，明确设计目标和产品的功能要求。
在这个阶段，设计团队与客户密切合作，明确产品的工作原理、性能指标和功能。
这个过程中需要进行详尽的调研和分析，以便确保设计的准确性和可行性。
二、系统级设计阶段在需求分析阶段确定设计目标后，下一步是进行系统级设计。
在这个阶段，设计团队将产品的功能要求转化为具体的电路设计方案。
在设计方案中，需要定义电路的整体架构、模块划分和接口设计。
这个阶段需要综合考虑各种因素，包括功耗、性能、面积和成本等。
三、芯片级设计阶段系统级设计完成后，接下来是进行芯片级设计。
在这个阶段，设计团队将系统级设计中的每个模块进行具体的电路设计和优化。
这个过程中需要使用专业的EDA工具进行电路设计和仿真。
同时，还需要进行逻辑综合、布图和时序分析等步骤，以确保电路的正确性和稳定性。
四、物理设计阶段在芯片级设计完成后，下一步是进行物理设计。
在这个阶段，设计团队将芯片级设计转化为实际的物理布局。
这个过程中需要进行布线规划、功耗优化和时序收敛等步骤。
同时，还需要考虑布局的面积、功耗和产能等因素。
五、验证与测试阶段物理设计完成后，需要对设计进行验证和测试。
这个阶段包括功能验证、时序验证和功耗验证等。
验证工作需要使用专业的验证工具和方法，以确保设计的准确性和稳定性。
同时，还需要进行可靠性测试和产能测试，以确保产品的性能和质量。
六、制造和封装阶段验证和测试通过后，设计团队将进行芯片的制造和封装。
在这个阶段，需要选择合适的制造工艺和封装方式，并进行芯片的批量生产。
制造和封装过程中需要考虑工艺的兼容性和成本的控制，以确保产品的质量和可行性。
七、芯片调试与发布最后一个阶段是芯片调试和发布。
集成电路封装与测试
集成电路封装与测试一：封装1．集成电路封装的作用大体来说，集成电路封装有如下四个作用：（l）对集成电路起机械支撑和机械保护作用。
集成电路芯片只有依托不同类型的封装才能应用到各个领域的不同场所，以满足整机装配的需要（2）对集成电路起着传输信号和分配电源的作用。
各种输人输出信号和电源地只有通过封装上的引线才能将芯片和外部电子系统相沟通，集成电路的功能才能得到实现和发挥(3）对集成电路起着热耗散的作用。
集成电路加电工作时，会因功耗而发热，特别是功率集成电路，工作时芯片耗散热量大。
这些热量若不散发掉，就会使芯片温升过高，从而影响电路的性能或造成电路失效，因此，必须通过封装来散发芯片热量，以保证集成电路的性能和可靠性(4）对集成电路起着环境保护的作用。
集成电路芯片若无封装保护，将受污染等环境损伤，性能无法实现。
由于集成电路的应用愈来愈广泛，多数集成电路必须能耐各种恶劣环境的影响，因此，封装对集成电路各种性能的正确实现起着重要的保证作用电路的发展受广泛应用前景的驱动、而集成电路的封装又随着集成电路的发展而发展。
没有集成电路封装的发展，集成电路的发展就很难实现。
由此可见，集成电路封装对集成电路有着极其重要的作用2．集成电路封装的内容归纳起来至少有以下几个方面：(1)根据集成电路的应用要求，通过定的结构设计、工艺设计、电设计、热设计和可靠性设计制造出合格的外壳或引线框架等主要零部件，并不断提高设计、工艺技术，以适应集成电路发展的需要；(2）按照整机要求和组装需要，改进封装结构、确定外形尺寸，使之达到通用化、标准化，并向多层次、窄节距、多引线、小外形和高密度方向发展；(3）保证自硅晶圆的减薄、划片和分片开始，直到芯片粘接、引线键合和封盖等－系列封装所需工艺的正确实施，达到一定的规模化和自动化，并不断研制开发新工艺、新设备和新技术，以提高封装工艺水平和质量，同时努力降低封装成本：(4)随着集成电路封装日益发展的需要，在原有的材料基础上，需进一步提供低介电系数、高导热、高机械强度等性能优越的新型有机、无机和金属材料；(5)完善和改进集成电路封装的检验手段，统一检验方法，并加强工艺监测和质量控制，提供准确的检验测试数据，为提高集成电路封装的性能和可靠性提供有力的保证集成电路封装对器件性能的影响越来越大，某些集成电路的性能受封装技术的限制与受集成电路芯片性能的限制几乎相同，甚至更大。
第02讲——测试过程和设备 超大规模集成电路测试技术课件
2020/10/3
VLSI Test: lpx/Lecture 2
2
1. Motivation 驱动
Need to understand some Automatic Test Equipment (ATE) technology / 理解ATE技术
➢Influences what tests are possible / 可能的测试 ➢Serious analog measurement limitations at high digital
IIL, IIH
2020/10/3
VLSI Test: Lecture 2 -> Motivation
3
2.2 Verification Testing 验证测试
阶段：量产前 目的：确保设计正确，满足所有规范 任务：进行功能测试和参数测试，甚至内部节
点的测试：
➢Scanning Electron Microscope tests ➢Bright-Lite detection of defects ➢Electron beam testing ➢Repeated functional tests
frequency or in the analog domain / 模拟测量限制
➢Need to understand capabilities for digital logic, memory, and analog test in System-on-a-Chip (SOC) technology / SOC技术下的测试
2020/10/3
VLSI Test: lpx/Lectturing Test 生产测试
阶段：量产
目的：Determines whether manufactured chip meets specs /
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集成电路测试流程
一、概述
集成电路测试是指对集成电路芯片进行各种测试，以保证其性能和质量。
随着集成电路技术的不断发展，测试流程也不断完善。
本文将详
细介绍集成电路测试的流程。
二、前期准备
1. 确定测试目标：根据芯片的用途和设计要求，确定需要测试的指标
和参数。
2. 准备测试设备：包括测试仪器、探针卡、引线等。
3. 准备测试程序：编写或获取相应的测试程序，以便进行自动化测试。
4. 确定测试环境：确定芯片的工作环境和温度范围，并做好相应的调
节措施。
三、芯片外观检查
1. 目视检查：对芯片进行目视检查，检查是否有裂纹、污渍等缺陷。
2. 显微镜检查：使用显微镜对芯片进行检查，以发现更加微小的缺陷。
四、功能性测试
1. 逻辑功能测试：通过输入特定的逻辑信号来验证芯片是否能正确地
执行相应的逻辑功能。
2. 时序功能测试：通过输入特定的时序信号来验证芯片是否能在规定
时间内完成相应操作。
3. 电气特性测试：包括功耗测试、电流测试、电压测试等，以验证芯
片的电气特性是否符合设计要求。
五、可靠性测试
1. 温度循环测试：将芯片在不同温度下进行循环加热和冷却，以验证
其在不同温度下的可靠性。
2. 电压应力测试：通过施加高电压或低电压来验证芯片的耐压能力。
3. 湿热应力测试：将芯片置于高温高湿环境中，以验证其在潮湿环境
下的可靠性。
4. 机械应力测试：通过施加机械应力来验证芯片的耐震能力和抗撞击
能力。
六、封装后测试
1. 外观检查：对封装后的芯片进行外观检查，以确认是否存在瑕疵。
2. 库存寿命测试：将封装后的芯片存放一定时间后再进行功能性测试，以验证其库存寿命。
3. 焊接可靠性测试：通过模拟焊接过程来验证封装后芯片与PCB板之间的焊接是否牢固。
七、总结
以上就是集成电路测试流程的详细介绍。
通过以上测试流程，可以有效地保证芯片的质量和可靠性，从而提高产品的竞争力。