高速先生成員--王輝東

芯片作為（wéi）國之重器，不僅是現代科技發展的（de）核心引擎，更是國家戰略安全和經濟自主的重要基石。隨著 5G、AI 芯片測試頻率（lǜ）突破 112Gbps，ATE 的 PCB 板麵（miàn）臨著前所未有的技術挑戰，其（qí）加工過程堪稱 “在毫厘之間雕琢極致”，每一步都彰顯著工匠精神的（de）嚴謹與執著。

在芯片產業的精密鏈條（tiáo）中，ATE（自動測試設備）的（de） PCB 板是隱藏的（de） “神經中樞”，它承載著芯（xīn）片測（cè）試的核心使命，其性能直接決（jué）定著芯片的（de）命運。

精度是 ATE 的 PCB 板加工的（de）第一道 “生死線”。 

接下來（lái）讓我們一起走進香蕉视频污视频珠海PCB工廠，看一看ATE測試板的有哪些難點，香蕉视频污视频科技的工程（chéng）師們（men）怎麽（me）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的設備（bèi）。ATE設備可以進行芯片的（de）參（cān）數測（cè）試、功能測（cè）試、性能測試、故障檢測、可靠性測試等（děng），在半導體的製造過程中扮演著至關重要（yào）的角色。

ATE主要測（cè）試目的是什麽？

功能測試

測試芯片的（de）參數、指標、功能，就像（xiàng）十月懷胎，生下的寶貝是騾子是馬，拉出來溜溜（liū）。

性能測試

由於芯片在生產製造過程中，有無數可能的引入缺陷的步驟，即使是同一批晶圓和封裝（zhuāng）成（chéng）品，芯片也各（gè）有（yǒu）好壞，所以需要進行篩選，就像是雞蛋⾥挑石（shí）頭，把“石頭”芯片丟掉。

可靠性測試

芯（xīn）片通過了功能與性能測試，得到了（le）好的芯片（piàn），風（fēng）霜（shuāng）雨（yǔ）雪，高溫或潮（cháo）濕（shī），靜電等對芯片的（de）影響。芯片能用⼀個月、一年還是十年等等，這些（xiē）都要通過（guò）可靠（kào）性測試進行評估。

下圖為芯片的生產過程及需（xū）要（yào）測試的具（jù）體項目。做⼀款芯片最基本的環節是（shì）芯片設計->流片->封裝->測（cè）試，測試是芯片生產中最重要的一環。

芯片常用的（de）測試方式：

板級測試、晶圓CP測試、封裝（zhuāng）後成品FT測試（shì）、係統（tǒng）級SLT測試、可靠性測試等

不同的（de）測試方法需要不（bú）同的測試板

板級測試（如EVB開發板）

主要應用於功能測試，使用PCB板+芯片搭建⼀個“模擬”的芯片⼯作（zuò）環境，把芯片的接⼝都（dōu）引（yǐn）出，檢測（cè）芯⽚的功能，或（huò）者在各種嚴苛環境下看芯片能否正常⼯作（zuò）。EVB板（bǎn）是一種專門設計用於方便使用者評估、驗證和開發集成（chéng）電路（lù）或係統的板卡。為（wéi）工程師提供了一個實驗平台，用於測試芯片功能、性能參（cān）數以及軟硬件的互操作性。

探針卡（Probe Card）：

探針卡用於測試未切割和未封裝的半導體器件，通過對晶圓上的每個芯片進（jìn）行電氣測試（shì），篩選出（chū）參數在要求（qiú）範圍內的器件進行封裝（zhuāng）。常應用於功（gōng）能測試與性能測試中，了解芯片功能是否正常，以及篩（shāi）掉芯片（piàn）晶圓中的故障芯（xīn）片（piàn）。自動測試（shì）設備【ATE】+探針台【Prober】+儀器儀表，需要製作的硬件（jiàn）是探針卡【Probe Card】。

負載板（Load Board）

在Final Test測試設備上麵需要（yào）用到負載板，負載板用於在器件（jiàn）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（yǒu）高速接口的IC來講，對（duì）應的負載板通常會有嚴格的阻抗要求。⾃動測試設備【ATE】+機（jī）械臂【Handler】+儀器儀表，需要製（zhì）作的硬（yìng）件是測試板【Loadboard】+測試插座【Socket】等。

老化測試板（Burn-in Board，簡稱BIB）

老化板（BIB）用於封裝後芯片的老化測試，如熱循環或加速開關循環，以（yǐ）暴露器件的早期（qī）失效故障。老化板（bǎn）的PCB材料必須能夠承受長時（shí）間和反複的（de）高溫環境暴露，具有極高（gāo）的可靠性。 

轉接（jiē）板（interposer）: 

Interposer是將Probe PCB 的訊號布線透（tòu）過Interposer(載板)中介層的轉換讓Probe Head的（de）探針可接收到訊號，且也（yě）可將訊號順利（lì）傳送至測試機台進行判（pàn）讀.

係統級測（cè）試（SLT）

是模擬（nǐ）芯片在真實的使用環境中運行，常應（yīng）用於功能測試、性能測試和可靠性測試中，常常作為成品FT測（cè）試的補充而存在，顧名思義（yì）就是在（zài）⼀個係統環境下進行測試，就是把芯片放（fàng）到它（tā）正常（cháng）⼯作的環境中運（yùn）行功能來檢測其好壞，缺點是隻能覆蓋⼀部分的功能，覆蓋率較低所（suǒ）以⼀般是（shì）FT的補充⼿段。

需要（yào）應用的設備主要是（shì）：機械臂【Handler】，需（xū）要製作的硬件是係統板【System Board】+測試插座【Socket】。

從上圖可以看出（chū），prober card和interposer為CP端（duān）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，把各類信號輸⼊進芯片（piàn），把芯⽚輸出響應抓取（qǔ）並進行比較和計算，挑選出最優的芯片。

Load board 和BIB板為芯片封裝後FT端的測試。封裝後成品FT測試，常應（yīng）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（zhèng）常，以（yǐ）及封裝（zhuāng）過程中是否有缺陷產⽣，並且幫助在可（kě）靠性測（cè）試中用來檢（jiǎn）測經過（guò）“⽕雪雷電（diàn）”之後的（de）芯片是不是還能⼯作。

探針卡在CP測試中用於連接測試機和Die上的Pad，通常作為Loadboard的物理接口，在某些情況下ProbeCard通過插座或者其它接口電路附加 到Loadboard上。

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

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