高速先生成員--王輝東

芯片作為國之重器，不（bú）僅是現代科技（jì）發展的核心引擎，更（gèng）是（shì）國家戰（zhàn）略安全（quán）和經濟自主的重要（yào）基石。隨著 5G、AI 芯（xīn）片測試頻率（lǜ）突破 112Gbps，ATE 的 PCB 板麵臨著前所未有的（de）技術（shù）挑戰，其加工過（guò）程堪稱 “在毫厘之間雕琢極致”，每（měi）一步都彰顯著工匠精神的嚴謹與執著。

在芯片產業的精密鏈條中，ATE（自動（dòng）測試設備）的 PCB 板（bǎn）是隱藏的 “神經中樞”，它承載著芯片測試的核心（xīn）使命，其性能（néng）直接決定著（zhe）芯片的命運。

精度是 ATE 的 PCB 板加工的第一道 “生死線”。 

接下來讓我們（men）一起走進色多多网站珠（zhū）海PCB工廠，看一看ATE測試板的有哪些（xiē）難點，色多多网站科技的工（gōng）程師們怎（zěn）麽在方寸之間，繪出（chū）傳奇。

名詞解釋:

ATE，全稱Automated Test Equipment，是晶圓和芯片封裝之後，進行功能和性能自動化測試（shì）的設備。ATE設備（bèi）可以進行（háng）芯片的參數測試、功（gōng）能測試、性能測試、故障檢測、可靠性測試等，在半導體的製造過程中扮演著（zhe）至關重要的角色。

ATE主（zhǔ）要測試目的是什麽？

功能測（cè）試

測試芯片的參數、指（zhǐ）標、功能（néng），就像十月懷胎（tāi），生下的寶貝是騾子是馬，拉出來溜溜。

性能測（cè）試

由（yóu）於芯片在生產製造過（guò）程中，有無數可能的引入（rù）缺陷的（de）步驟，即使是同一批晶圓和封裝成品，芯片也各有（yǒu）好壞，所以需要進行篩選，就像是雞蛋⾥挑石頭，把（bǎ）“石（shí）頭”芯（xīn）片丟掉。

可靠性測試

芯片通過了（le）功能與性能測試，得到了好的芯片，風霜雨雪，高溫或（huò）潮濕，靜電等對芯片的影響。芯片能用⼀個月、一年還是十年等等，這些（xiē）都要通過可靠性測試進行評估。

下（xià）圖為芯片的生產過程（chéng）及需要測試的具體項目（mù）。做（zuò）⼀款芯片最基本的環節是芯片設計->流片->封裝->測試，測試是芯片生產中最重要的一環。

芯片常用的測（cè）試方式：

板級測試、晶圓CP測試、封裝後成品FT測試（shì）、係（xì）統級SLT測試、可靠性測試等

不同的測試方法需要不同的測試板

板級（jí）測試（如EVB開（kāi）發板（bǎn））

主要應（yīng）用於功能測試，使用PCB板+芯片搭（dā）建⼀個“模擬”的芯片⼯作環境（jìng），把芯片的接⼝都引出，檢測芯⽚的功能，或者在各種嚴苛環境下看芯片能否正常⼯作。EVB板是一種專門設計用於方便使用者評估、驗（yàn）證和開發集成電路或係（xì）統的板卡。為工程（chéng）師（shī）提供了一個實驗（yàn）平台，用於測試芯片功能、性能（néng）參數以及（jí）軟硬件的互操作性。

探針卡（Probe Card）：

探（tàn）針卡（kǎ）用於測試未切割和未封裝（zhuāng）的（de）半導體器件，通過對晶（jīng）圓（yuán）上的每個芯片進行（háng）電氣測試，篩選出參數在要求範圍內的器件（jiàn）進行（háng）封裝（zhuāng）。常應用於功能（néng）測試與性能測試中，了解芯片功能是否正常（cháng），以及篩（shāi）掉芯片晶圓中的故障芯片。自動測試設備【ATE】+探針台【Prober】+儀器（qì）儀表，需要製作的硬件是探針卡【Probe Card】。

負載板（Load Board）

在Final Test測試設備上麵需要用到負載板，負載板用於在器件封裝後對器件進行功能或性能測試，篩選出封裝後的不良器件。對於有高速接口的IC來講，對（duì）應（yīng）的負（fù）載板通常會有嚴格的阻抗要求。⾃動測試設備【ATE】+機械臂【Handler】+儀器儀表（biǎo），需（xū）要製作的硬件是測試板（bǎn）【Loadboard】+測試插座【Socket】等。

老化測試板（Burn-in Board，簡（jiǎn）稱BIB）

老化板（BIB）用於封裝後芯片的老化測（cè）試，如熱循環或加速開關循環，以暴（bào）露器件的早期失效故障。老化板的PCB材料必須能夠承受長時（shí）間和反複的高溫環境（jìng）暴露，具有極高的（de）可靠性。 

轉接板（interposer）: 

Interposer是將Probe PCB 的訊（xùn）號布線透過（guò）Interposer(載板)中介層的轉換讓Probe Head的探針可接收到訊號，且也可將訊號順利傳送至測試機台進行（háng）判讀.

係統（tǒng）級測試（SLT）

是模擬芯片在（zài）真實的使（shǐ）用環（huán）境中運行，常應（yīng）用於功能測試、性能（néng）測試和可靠性測試中（zhōng），常常作為成品（pǐn）FT測試的補充而存在，顧名（míng）思義（yì）就（jiù）是在⼀個係統環境下進行測試，就是把芯片（piàn）放到它正常⼯作的環境中運行功能來檢測其好壞，缺點（diǎn）是隻能覆蓋⼀部分（fèn）的功能，覆蓋率較低所以⼀般是FT的補充⼿段。

需要應用的設備主要是：機械臂【Handler】，需要製作的硬件是係統板（bǎn）【System Board】+測（cè）試插（chā）座【Socket】。

從上圖可以看（kàn）出，prober card和interposer為CP端測試，也就是晶圓端的測試。CP【Chip Probing】顧名思義就是用探針【Probe】來紮Wafer上的芯片，把各類信號（hào）輸⼊進（jìn）芯片，把芯⽚輸出響應抓取並進行比較和計算，挑選出（chū）最優的芯片。

Load board 和BIB板為芯（xīn）片封裝後FT端的測試。封（fēng）裝後成品FT測（cè）試，常應⽤與功能測試、性能測試和可靠性測試中，檢查芯⽚功能是否正常，以及封裝過程中是否有缺陷產⽣，並且幫助在可靠性測試中用來檢測（cè）經過“⽕雪雷電”之後的（de）芯片是不是（shì）還能⼯作。

探（tàn）針卡在CP測（cè）試中用（yòng）於（yú）連接測試（shì）機和Die上（shàng）的Pad，通常作為Loadboard的物理接口，在某些情況下ProbeCard通過插座或者其它（tā）接口電路附加 到Loadboard上。

應用：晶元切（qiē）割前，透過pc可以測試晶圓品質，避免不良產品產生封裝成本。晶圓檢測是指在晶圓出廠後進行封裝前，通過探針台和測試係（xì）統配合使用，對晶圓（yuán）上的芯片進行功能和性能的測試。成品（pǐn）測試是指芯片完成封裝後，通過分選機和測試係統（tǒng）配合使用，對芯片進行功能（néng）和電參數性能測試，保證出廠的每顆（kē）芯片的功能和性能指標能夠達到設計（jì）規範要求。

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