Nederlands
Menu

Wafertest versus eindtest: moment, contact, temperatuur en doel vergeleken

De wafertest wordt uitgevoerd op de wafer na de front-endprocessen en vóór het zagen: de naalden van een probekaart worden op de contactpads van elke chip gezet om te bepalen of die goed of fout is. Door defecte chips vóór de assemblage te verwijderen, worden geen behuizings- en assemblagekosten verspild. De eindtest (final test) meet de in een behuizing geassembleerde IC's, die een handler in een socket plaatst; daarbij wordt, inclusief defecten die tijdens de assemblage zijn ontstaan, bevestigd dat de IC volgens specificatie werkt voordat hij wordt geleverd.

KenmerkWafertest (probetest)Eindtest (final test)
MomentNa de front-endprocessen, vóór het zagenNa de assemblage (inkapseling in de behuizing), vóór levering
ObjectAlle chips op de waferIn een behuizing ingekapselde IC's (geassembleerd uit chips die bij de wafertest goed waren)
ContactwijzeEen prober beweegt de wafer en zet de naalden van de probekaart op de contactpads van de chipEen handler plaatst de IC in een socket en maakt met onder meer pogopinnen contact met de aansluitingen van de behuizing (pootjes of balls)
Gebruikte apparatuurTester, prober, probekaartTester, handler, loadboard met socket
TemperatuurGemeten door de temperatuur van de chuck waarop de wafer ligt te variëren. Naast kamertemperatuur wordt soms ook bij hoge of lage temperatuur gemetenDe handler verwarmt of koelt de IC; er wordt vaak gemeten bij de hoge en lage temperatuur van het door het product gegarandeerde temperatuurbereik
Belangrijkste testitemsDC-karakteristieken (zoals lekstroom), functionele tests en scantests. Bij geheugen metingen voor reparatie, waarbij defecte bits door reserves worden vervangenFunctie, DC-karakteristieken, AC-karakteristieken zoals timing en werking op de werkelijke snelheid. Indeling in klassen naar bijvoorbeeld snelheid
Meten van snelle signalenDoor de elektrische eigenschappen van de naalden is het meten van snelle signalen of grote stromen soms lastigEen socket is elektrisch gunstiger, waardoor snelle signalen gemakkelijker te meten zijn
Doel van het opsporen van defectenDefecte chips vóór de assemblage verwijderen en zo behuizings- en assemblagekosten besparen. Procesproblemen vroeg vinden via de wafermapOok defecten die tijdens de assemblage zijn ontstaan (zoals slechte verbindingen) verwijderen en met gegarandeerde kwaliteit leveren
Omgang met defectenDefecte chips worden elektronisch in de wafermap vastgelegd en niet geassembleerd (vroeger werden ze met inkt gemarkeerd)Defecte exemplaren worden verwijderd; goede worden naar onder meer prestaties ingedeeld en geleverd
Relatie met KGDAls meerdere chips in één behuizing worden geplaatst, zijn chips nodig die in dit stadium als goed zijn bevestigd (KGD)Als na de assemblage een defect blijkt, is het moeilijk om alleen de defecte chip te vervangen

De getalswaarden zijn typische ordegroottes en variëren per procesgeneratie en product.

Wanneer welke variant?

Wafertest
Wanneer defecte chips vóór de assemblage moeten worden verwijderd om behuizings- en assemblagekosten te besparen. Bij producten met meerdere chips in één behuizing, wanneer alleen als goed bevestigde chips (KGD) mogen worden gebruikt.
Eindtest
Wanneer na de assemblage moet worden gegarandeerd dat de IC in de behuizing volgens specificatie werkt voordat hij wordt geleverd. Wanneer de werking binnen het gegarandeerde temperatuurbereik en op de werkelijke snelheid moet worden bevestigd.
Combinatie
Bij gangbare producten worden beide tests uitgevoerd, in de volgorde wafertest → assemblage → eindtest → levering. De testitems worden over de twee tests verdeeld om overlap en daarmee de testkosten te verminderen.

Veelgestelde vragen

Waarom ook een wafertest als er al een eindtest is?

Omdat het assembleren van defecte chips behuizingsmateriaal en assemblagekosten verspilt. Door defecten in het waferstadium te verwijderen, worden alleen goede chips geassembleerd. Bovendien kan uit de verdeling van defecten op de wafermap snel het proces worden gevonden dat de oorzaak was.

Wat is het verschil tussen de wafertest en WAT (parametrische test)?

WAT is een inspectie waarbij op TEG's (testpatronen voor evaluatie) op de wafer onder meer de drempelspanning en de vlakweerstand worden gemeten om te bevestigen dat het proces volgens specificatie is verlopen. De wafertest controleert of elke chip van het product correct werkt en beoordeelt of die goed of fout is.

Wat is KGD?

Een chip waarvan vóór de montage is bevestigd dat hij goed is (Known Good Die). Als meerdere chips in één behuizing worden geplaatst, maakt één defecte chip de hele behuizing defect, dus moet dit in het stadium van de wafertest grondig worden gecontroleerd.

In welk stadium vindt burn-in plaats?

Burn-in is een test waarbij hoge temperatuur en spanning worden aangelegd om chips die vatbaar zijn voor vroege uitval te verwijderen; die vindt meestal plaats na de assemblage in de behuizing. Wanneer bijvoorbeeld KGD nodig is, bestaat er ook burn-in op waferniveau, uitgevoerd op de wafer.

Test uw begrip

Welke beschrijving van de wafertest (probetest) is juist?

  1. AVóór het dicen worden probes op elke chip op de wafer geplaatst om de elektrische eigenschappen te testen
  2. BNa het afdichten van de behuizing wordt alleen het uiterlijk geïnspecteerd
  3. CHet product wordt langdurig gebruikt om de uitvalkans te bepalen
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: A. Vóór het dicen worden probes op elke chip op de wafer geplaatst om de elektrische eigenschappen te testen

Bij de wafertest verplaatst de prober de wafer, zodat de naalden van de probe card op de elektrodepads van de chip komen te staan en de tester de elektrische eigenschappen en de functie controleert. Wanneer defecte chips in deze fase worden gevonden, gaan de materiaalkosten van de behuizing en de assemblagearbeid niet verloren. Hoe later een defect wordt gevonden, hoe groter het verlies. De inspectie na het afdichten is de eindtest; het bepalen van de uitvalkans bij langdurig gebruik is een betrouwbaarheidstest.

Welke volgorde is juist voor de testflow van een gangbaar halfgeleiderproduct?

  1. AEindtest → wafertest → assemblage → levering
  2. BAssemblage → wafertest → levering → eindtest
  3. CWafertest → assemblage → eindtest → levering
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: C. Wafertest → assemblage → eindtest → levering

Eerst wordt aan de wafer na de front-end-processen de wafertest uitgevoerd om defecte chips te onderscheiden. Alleen goede chips worden in de assemblagestap in behuizingen geplaatst; na controle van de eigenschappen in de eindtest volgt de levering. Afhankelijk van het product worden vóór of na de eindtest burn-in of systeemniveautests uitgevoerd. De eindtest volgt op de assemblage en er is geen test na de levering, dus de andere volgorden zijn niet mogelijk.

Welke beschrijving van de probe card is juist?

  1. AEen mal voor het afdichten van de chip
  2. BEen houder voor het transport van wafers
  3. CEen opspanning waarmee naalden in contact worden gebracht met de elektroden van de chips op de wafer en die de chip elektrisch met de tester verbindt
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: C. Een opspanning waarmee naalden in contact worden gebracht met de elektroden van de chips op de wafer en die de chip elektrisch met de tester verbindt

Een probe card is een productspecifieke opspanning waarin een groot aantal naalden is geplaatst volgens de indeling van de elektrodepads van de chip. De prober richt de wafer met een camera uit, tilt de chuck op zodat de naalden de pads raken, en verbindt zo de tester elektrisch met de chip. Naaldtypen zijn onder meer de cantilever-uitvoering met schuine naalden, de verticale uitvoering en de uitvoering die met MEMS-technologie wordt vervaardigd. Een afdichtingsmal of een transporthouder is iets anders.

  1. Welk apparaat voert in de eindtest na het verpakken, in combinatie met de tester, ICs automatisch toe en sorteert ze op basis van het testresultaat?
  2. Wat is KGD (Known Good Die), dat belangrijk is bij het monteren van meerdere chips in één behuizing?
  3. Welke methode is momenteel gangbaar om informatie over in de wafertest als defect beoordeelde chips in latere assemblagestappen te gebruiken?

Oefenvragen over Testen en inspectie

Belangrijke termen uitgelegd

Wafertest (probe test)
Stap voor het zagen waarbij probes op de elektroden van elke chip op de wafer worden gezet om de elektrische eigenschappen te testen. Defecte chips worden voor de assemblage gevonden, zodat onnodige assemblage wordt vermeden.
Probe card
Hulpstuk waarmee tal van naalden (probes) in contact worden gebracht met de elektroden van chips op de wafer en deze elektrisch met de tester worden verbonden.
KGD (known good die)
Chip waarvan voor de montage is bevestigd dat hij goed is. Belangrijk wanneer meerdere chips in één package worden gestapeld, omdat het hele package defect is zodra er één defecte chip tussen zit.
Burn-in
Test waarbij producten onder stress (hoge temperatuur, hoge spanning, enz.) worden bedreven om exemplaren die gevoelig zijn voor vroege uitval vóór levering te verwijderen.
Dicing
Proces waarbij de wafer in afzonderlijke chips (dies) wordt gesneden. Naast snijden met een draaiend blad bestaat er onder meer stealth dicing, waarbij met een laser een gemodificeerde laag in het inwendige wordt gemaakt.

Verwante vergelijkingen