半导体和测试设备介绍_图文(精)
半导体和测试设备介绍
半导体和测试设备介绍半导体是一种电子材料，通常由硅、锗等元素组成，具有导电性能介于导体和绝缘体之间。
它的特点是可以在特定条件下控制电流的流动，主要应用在电子器件如晶体管、集成电路等中。
半导体的发展可以追溯到20世纪50年代开始的晶体管时代，随后发展为20世纪60年代的集成电路时代，再到21世纪的芯片时代。
半导体技术的进步使得电子产品变得更小、更快、更强大，成为现代科技和信息技术发展的关键驱动力。
半导体的制造过程非常复杂，需要经过多个步骤，包括晶圆制备、掩膜制造、曝光、蚀刻、沉积、刻蚀、清洗等。
这些步骤需要精密的设备和工艺控制，以保证半导体器件的质量和性能。
为了确保半导体器件的质量和性能，需要进行严格的测试。
测试设备是用于对半导体器件进行电性能、可靠性和参数测试的设备。
测试设备可以分为芯片测试设备和封装测试设备两类。
芯片测试设备用于测试独立芯片的电性能和参数。
它通常由测试头和测试座椅组成，测试头用于与芯片的测试接点连接，而测试座椅则用于稳定测试头和芯片的相对位置。
芯片测试设备可以通过高精度的测试仪器对芯片进行电流、电压、频率等多种电性能和参数进行测试，以验证芯片的质量和性能。
封装测试设备用于测试封装后的芯片或电子器件的电性能和可靠性。
这些封装测试设备通常包括测试座椅、测试引脚、测试仪器等。
测试座椅用于固定测试引脚和电子器件，测试引脚用于连接测试仪器和电子器件的引脚，测试仪器则用于测量电流、电压、功率等电性能和参数。
封装测试设备可以对整个芯片或电子器件进行全面的电性能和可靠性测试，以保证它们能够正常工作和长时间稳定运行。
除了芯片和封装测试设备，还有一些其他的测试设备也非常重要。
例如，绝缘测试设备用于测试半导体器件的绝缘性能，温度测试设备用于测试半导体器件在不同温度下的电性能，可靠性测试设备用于测试半导体器件的可靠性和寿命等。
这些测试设备能够对半导体器件进行全方位的测试，为其在不同应用场景中提供可靠的性能和质量保证。
半导体和测试设备介绍
第一章.认识半导体和测试设备(1)本章节包括以下内容，●晶圆（Wafers）、晶片（Dice）和封装（Packages）●自动测试设备（ATE）的总体认识●模拟、数字和存储器测试等系统的介绍●负载板（Loadboards）、探测机（Probers）、机械手（Handlers）和温度控制单元（Temperature units）一、晶圆、晶片和封装1947年，第一只晶体管的诞生标志着半导体工业的开始，从那时起，半导体生产和制造技术变得越来越重要。
以前许多单个的晶体管现在可以互联加工成一种复杂的集成的电路形式，这就是半导体工业目前正在制造的称之为"超大规模"（VLSI，Very Large Scale Integration）的集成电路，通常包含上百万甚至上千万门晶体管。
半导体电路最初是以晶圆形式制造出来的。
晶圆是一个圆形的硅片，在这个半导体的基础之上，建立了许多独立的单个的电路；一片晶圆上这种单个的电路被称为die（我前面翻译成"晶片"，不一定准确，大家还是称之为die好了），它的复数形式是dice.每个die都是一个完整的电路，和其他的dice没有电路上的联系。
当制造过程完成，每个die都必须经过测试。
测试一片晶圆称为"Circuit probing"（即我们常说的CP测试）、"Wafer porbing"或者"Die sort"。
在这个过程中，每个die都被测试以确保它能基本满足器件的特征或设计规格书（Specification），通常包括电压、电流、时序和功能的验证。
如果某个die不符合规格书，那么它会被测试过程判为失效（fail），通常会用墨点将其标示出来（当然现在也可以通过Maping图来区分）。
在所有的die都被探测（Probed）之后，晶圆被切割成独立的dice，这就是常说的晶圆锯解，所有被标示为失效的die都报废（扔掉）。
半导体(二极管-三极管和桥堆)介绍资料
光刻胶
硅桥制造流程示意图（五）
工序
工艺目的
示意图
镀镍镀金
为硅片两面金属化以 制备高可靠性焊层
划片
用划片机将镀镍镀金 后硅片分离成单个芯 片
硅桥组装工艺流程图
芯片 框架 内联片 焊膏
切断
检验 组装烧结
检验
清洗
测试 检验
打印 引线成型
SMD编带
塑封
后固化 电镀
检验
外观检查 质量一致性检验 入库
硅桥制造流程示意图（六）
硅桥制造流程示意图（三）
工序
工艺目的
涂胶、曝光
在N面涂光刻胶，为台 面的掩蔽腐蚀做准备
示意图
光刻胶
腐蚀
腐蚀出沟槽并去掉光刻 胶，为电泳钝化玻璃粉 做准备
在硅片所腐蚀的沟槽上 电泳和烧结 电泳玻璃并进行烧结来
保护PN结
钝化玻璃
电泳法玻璃沉积原理
将玻璃粉放入有机溶剂形成悬浮液 玻璃粉颗粒与液体互相接触时，使玻璃粉 颗粒表面摩擦带电 带电玻璃粉颗粒在在外电场的作用下相对 于电极方向作电泳运动 玻璃粉沉积在需要保护的半导体芯片表面
反向电压额定值参数之间的关系
VF 0
t
VRWM VRRM
VRSM VR
VRWM —— 反向工作峰值电压 VRRM —— 反向重复峰值电压 VRSM —— 反向不重复峰值电压
整流二极管的伏安特性曲线
I
VBR V
反向恢复时间trr参数概念
在二极管从正向导通转向反向截止时，二极 管的反向电流不会立刻呈现稳态值，而是经历一 个从出现较大的瞬间反向过电流再恢复到反向稳 态电流的过程。这个时间过程称为反向恢复时间。
意义是当器件的耗散功率等于1W时，器件表面温度
半导体装备简介演示
人工智能技术需要大量的半导体装备支持，包括处理器、存储器 和人工智能芯片等，未来需求将持续增长。
云计算和大数据
云计算和大数据技术需要大量的半导体装备支持，包括服务器、 存储设备和数据库等，未来需求ห้องสมุดไป่ตู้持续增长。
THANKS
谢谢您的观看
用于测量半导体器件表面的形貌和粗 糙度。
共聚焦显微镜
具有高分辨率和高灵敏度的光学检测 设备，可用于观察半导体器件内部的 结构和缺陷。
电学检测设备
探针台
用于在半导体器件上施加电压或电流，以检测其电学性能。
半导体参数分析仪
用于测量半导体器件的参数，如电阻、电容、电感等。
半导体可靠性测试设备
用于模拟各种环境条件，对半导体器件进行可靠性测试。
扩散炉
将杂质原子通过扩散方式 注入到晶圆中，以形成电 路元件的特定功能。
光刻机
利用光敏材料将电路图案 从掩膜版转移到晶圆表面 ，以实现电路图形的刻画 。
封装测试设备
封装设备
将晶圆切割成单个芯片并进行封装， 以保护芯片免受环境影响并实现电气 连接。
测试设备
对封装后的芯片进行功能和性能测试 ，以确保其符合设计要求并筛选出不 良品。
半导体装备简介演示
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目录
• 半导体装备概述 • 半导体制造设备 • 半导体检测设备 • 半导体专用材料与零部件 • 半导体装备应用领域与发展前
景
01
半导体装备概述
半导体装备定义与分类
定义
半导体装备是指用于制造半导体 器件和集成电路的专用设备。
分类
根据不同的工艺流程和用途，半 导体装备可分为前道工艺设备、 后道封装设备和测试设备等。
半导体行业对外测试设备介绍(精)word版本
SSM 2000 SRP介绍The spreading resistance technique is a method for measuring the electrical properties of semiconductor materials with very highspatial resolution; it is based on measurements of thecontact resistance of specially prepared point contactson doped silicon samples. The SSM 2000 NANOSRP® Systemis an automated spreading resistance probe designed tocharacterize the electrical properties of doped siliconmaterials. This system generates profiles of resistivity,carrier density, and electrically active dopant densitymore quickly and more easily than its predecessor, theSSM 150. It is the most advanced SRP test machine inworld.Silan characteristic1、Can afford the best accuracy result for custom.2、We have the unique ability to test the Ultrashallow layer. Example we can testimplant resistivity profiler on surface. We can guarantee 6nm resolution for test Ultrashallow layer.3、Can measure the resistivity of patterned samples (dimension of pattern above 80um) .扩展电阻率测试是用高分辨率测试半导体材料的电特性。
半导体和测试设备介绍
第一章.认识半导体和测试设备(1)本章节包括以下内容，●晶圆（Wafers）、晶片（Dice）和封装（Packages）●自动测试设备（ATE）的总体认识●模拟、数字和存储器测试等系统的介绍●负载板（Loadboards）、探测机（Probers）、机械手（Handlers）和温度控制单元（Temperature units）一、晶圆、晶片和封装1947年，第一只晶体管的诞生标志着半导体工业的开始，从那时起，半导体生产和制造技术变得越来越重要。
以前许多单个的晶体管现在可以互联加工成一种复杂的集成的电路形式，这就是半导体工业目前正在制造的称之为"超大规模"（VLSI，Very Large Scale Integration）的集成电路，通常包含上百万甚至上千万门晶体管。
半导体电路最初是以晶圆形式制造出来的。
晶圆是一个圆形的硅片，在这个半导体的基础之上，建立了许多独立的单个的电路；一片晶圆上这种单个的电路被称为die（我前面翻译成"晶片"，不一定准确，大家还是称之为die好了），它的复数形式是dice.每个die都是一个完整的电路，和其他的dice没有电路上的联系。
当制造过程完成，每个die都必须经过测试。
测试一片晶圆称为"Circuit probing"（即我们常说的CP测试）、"Wafer porbing"或者"Die sort"。
在这个过程中，每个die都被测试以确保它能基本满足器件的特征或设计规格书（Specification），通常包括电压、电流、时序和功能的验证。
如果某个die不符合规格书，那么它会被测试过程判为失效（fail），通常会用墨点将其标示出来（当然现在也可以通过Maping图来区分）。
在所有的die都被探测（Probed）之后，晶圆被切割成独立的dice，这就是常说的晶圆锯解，所有被标示为失效的die都报废（扔掉）。
半导体行业对外测试设备介绍
半导体行业对外测试设备介绍首先，半导体行业对外测试设备中最常见的是测试工作站。
测试工作站是一个高度集成的自动化系统，用于对芯片和集成电路进行功能测试、可靠性测试和质量控制。
测试工作站通常由测试座、设备接口、测试探针、测量设备和自动控制系统等组成。
它能够通过电子探针或射频传感器对芯片进行信号采集和分析，以验证芯片的工作性能和电气特性。
其次，多功能测试系统也是半导体行业常用的对外测试设备之一、多功能测试系统集成了多个测试功能，并具备高度自动化和灵活性。
它可以进行芯片的功能测试、温度测试、电流测试、功耗测试、射频测试等多种测试。
多功能测试系统通常由测试仪器、测试软件和设备控制系统组成，可以在高速度和高精度下进行测试。
除了测试工作站和多功能测试系统，还有其他一些对外测试设备也被广泛应用于半导体行业。
例如，测试机械臂是一种能够对芯片进行自动加载和卸载的设备，可以提高测试效率和减少人工操作。
测试探针站是一种用于安装和更换测试探针的设备，它能够快速准确地完成测试探针的组装和拆卸。
测试封装设备是一种用于对芯片进行封装测试的设备，可以测试芯片的机械强度、封装完整性和封装结构等性能。
除了这些设备，还有一些专门用于特定测试的设备在半导体行业中应用广泛。
例如，红外热像仪用于测试芯片的温度分布和热特性；X射线检测仪用于检测芯片的封装完整性和焊点接触性能；电子显微镜用于对芯片表面和细微结构进行检查和分析。
总之，半导体行业对外测试设备是进行芯片和集成电路测试的重要工具。
这些设备的应用可以提高测试效率和测试精度，保证产品质量和可靠性。
随着半导体技术的不断进步，对外测试设备也将继续发展和创新，以适应半导体行业的需求。
半导体测试设备有哪些
半导体测试设备有哪些
半导体测试设备
1、椭偏仪
测量透明、半透明薄膜厚度的主流方法，它采用偏振光源发射激光，当光在样本中发生反射时，会产生椭圆的偏振。
椭偏仪通过测量反射得到的椭圆偏振，并结合已知的输入值精确计算出薄膜的厚度，是一种非破坏性、非接触的光学薄膜厚度测试技术。
在晶圆加工中的注入、刻蚀和平坦化等一些需要实时测试的加工步骤内，椭偏仪可以直接被集成到工艺设备上，以此确定工艺中膜厚的加工终点。
2、四探针
测量不透明薄膜厚度。
由于不透明薄膜无法利用光学原理进行测量，因此会利用四探针仪器测量方块电阻，根据膜厚与方块电阻之间的关系间接测量膜厚。
方块电阻可以理解为硅片上正方形薄膜两端之间的电阻，它与薄。
半导体和测试设备介绍
半导体和测试设备介绍1. 引言半导体是一种电子材料，具有不同于导体和绝缘体的特性。
它具有介于导体和绝缘体之间的电导率，因为它的导电性依赖于温度、外界控制和掺杂等因素。
而测试设备是用于测试半导体器件的工具和设备，旨在确保半导体器件在生产过程中的可靠性和质量。
本文将介绍半导体的基本原理和分类，并详细介绍常见的测试设备及其作用。
2. 半导体基本原理半导体是由p型（正型）和n型（负型）材料组成的。
p型半导体中的杂质含有能够捕获自由电子的不足电子，而n型材料中的杂质含有能够提供额外电子的不足电子。
当p型和n型的半导体材料接触时，电子将从n型材料中流向p型材料，从而形成结。
这种结构被称为pn结，是半导体器件的核心组成部分。
3. 半导体分类半导体可以分为两类：元素半导体和化合物半导体。
元素半导体是由单一的化学元素组成，如硅（Si）和锗（Ge）。
化合物半导体则由两种或更多的化学元素组成，如砷化镓（GaAs）和砷化铟（InAs）。
除了按照成分分类，半导体还可以根据其电导性分类。
根据电子在半导体中的运动方式，半导体可分为p型半导体和n型半导体。
p型半导体中的电导主要由空穴（缺少电子的位置）贡献，而n型半导体中的电导则主要由自由电子贡献。
4. 测试设备介绍4.1. 电测设备电测设备用于测试半导体器件的电性能，其中包括电流、电压、电阻等参数。
常见的电测设备包括万用表、示波器和信号发生器。
•万用表：用于测量电流、电压、电阻、电容等参数。
它是一种便携式的测试仪器，常用于检测电路中的问题和验证电子元件的参数。
•示波器：用于显示电信号的波形，可以帮助分析和测量电路中的信号特性。
示波器通常具有高速、高分辨率和多通道功能，适用于复杂的电子设备测试。
•信号发生器：用于产生不同波形和频率的信号，在半导体器件测试中用于模拟各种输入信号。
4.2. 热测设备热测设备用于测试半导体器件的热性能，包括温度、热导率等参数。
常见的热测设备包括热电偶、热像仪和热电池。
半导体和测试设备介绍
第一章.认识半导体和测试设备(1)本章节包括以下内容，晶圆（Wafers）、晶片（Dice）和封装（Packages）自动测试设备（ATE）的总体认识模拟、数字和存储器测试等系统的介绍负载板（Loadboards）、探测机（Probers）、机械手（Handlers）和温度控制单元（Temperature units）一、晶圆、晶片和封装1947年，第一只晶体管的诞生标志着半导体工业的开始，从那时起，半导体生产和制造技术变得越来越重要。
以前许多单个的晶体管现在可以互联加工成一种复杂的集成的电路形式，这就是半导体工业目前正在制造的称之为"超大规模"（VLSI，Very Large Scale Integration）的集成电路，通常包含上百万甚至上千万门晶体管。
半导体电路最初是以晶圆形式制造出来的。
晶圆是一个圆形的硅片，在这个半导体的基础之上，建立了许多独立的单个的电路；一片晶圆上这种单个的电路被称为die（我前面翻译成"晶片"，不一定准确，大家还是称之为die好了），它的复数形式是dice.每个die都是一个完整的电路，和其他的dice没有电路上的联系。
当制造过程完成，每个die都必须经过测试。
测试一片晶圆称为"Circuit probing"（即我们常说的CP测试）、"Wafer porbing"或者"Die sort"。
在这个过程中，每个die都被测试以确保它能基本满足器件的特征或设计规格书（Specification），通常包括电压、电流、时序和功能的验证。
如果某个die不符合规格书，那么它会被测试过程判为失效（fail），通常会用墨点将其标示出来（当然现在也可以通过Maping图来区分）。
在所有的die都被探测（Probed）之后，晶圆被切割成独立的dice，这就是常说的晶圆锯解，所有被标示为失效的die都报废（扔掉）。
半导体行业对外测试设备介绍
半导体行业对外测试设备介绍半导体行业是指从事半导体材料、半导体器件制造、集成电路设计和制造等相关领域的产业链。
在半导体制造过程中，对外测试设备起到了至关重要的作用，能够对半导体产品进行全面、稳定的测试和评估。
本文将对半导体行业中常用的对外测试设备进行介绍。
1.IC测试设备IC测试设备主要用于对集成电路芯片的功能、可靠性等进行测试。
这些设备通常由测试主机、探针卡/测试卡以及相关软件组成。
测试主机负责与芯片的输入输出接口进行连接，并通过控制信号和数据进行测试。
探针卡/测试卡则用于实现对芯片引脚的电气连接和信号采集。
相关软件用于设置测试参数、记录测试结果并进行数据分析。
常见的IC测试设备包括：逻辑分析仪、信号发生器、频谱分析仪等。
2.半导体分析仪半导体分析仪用于对半导体材料、晶片进行结构表征和性能测试。
主要功能包括电学特性测试、光学特性测试、热学特性测试、显微镜观察等。
常见的半导体分析仪有扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、拉曼光谱仪、X射线衍射仪等。
3.封装测试设备封装测试设备主要用于对已封装好的芯片进行功能测试和可靠性评估。
封装测试设备通常包括测试针床、测试插座、电路板、探针接头以及相关软件。
测试针床和测试插座用于与芯片的引脚进行连接，电路板负责控制信号和数据的输入输出。
探针接头则用于将测试信号传输到芯片引脚上。
常见的封装测试设备包括：引导测试设备、无线通信测试设备、高速串行测试设备等。
4.温度测试设备温度测试设备主要用于对半导体产品在不同温度下的性能进行测试。
温度测试设备通常由温度控制器、温度传感器、测试夹具等组成。
温度控制器用于控制测试环境的温度，温度传感器用于实时检测温度变化，测试夹具则用于固定和连接被测试器件。
常见的温度测试设备包括：快速热冷温度循环测试仪、高低温试验箱等。
5.故障分析设备故障分析设备主要用于对半导体产品出现的故障进行定位和分析。
故障分析设备通常由故障分析仪、探针仪、电子显微镜等组成。
半导体测试设备简介介绍
产业链协同发展
半导体测试设备与半导体产业链密切相关 ，随着整个产业链的协同发展，半导体测
试设备也将迎来更大的发展空间。
市场需求驱动发展
随着半导体市场的不断扩大，半导体测试 设备的需求也将不断增加，进一步推动其 发展。
国际化趋势
随着全球化的加速发展，半导体测试设备 也将逐渐走向国际化，与全球市场接轨， 为全球半导体产业提供更优质的服务。
测试流程
操作人员将待测芯片放置在探针台上，通过探针卡与测试主 机连接，然后运行测试程序，对芯片进行性能和功能测试。 测试完成后，测试结果会显示在显示模块上，操作人员可以 根据结果判断芯片是否合格。
04
半导体测试设备的选型与使用 注意事项
选型原则与依据
测试需求
根据产品特性、生产流程和测试要求，选择 适合的测试设备。
作用
通过对半导体器件进行测试，可 以确保其性能和质量符合设计要 求，为半导体产业的发展提供有 力支持。
半导体测试设备的重要性
确保产品质量
半导体测试设备能够准确检测半 导体器件的性能参数，及时发现 并处理潜在的问题，确保产品的
质量和可靠性。
提高生产效率
通过自动化测试和数据分析，半导 体测试设备可以大幅提高生产效率 ，降低生产成本。
推动产业发展
半导体测试设备在半导体产业的发 展中具有重要地位，为新产品的研 发、生产和应用提供了有力支持。
半导体测试设备的发展趋势
智能化
随着人工智能、机器学习等技术的发 展，半导体测试设备将越来越智能化 ，实现更高效、更精准的测试和分析 。
模块化与集成化
为了满足不同应用场景的需求，半导 体测试设备将更加模块化和集成化， 便于用户根据实际需求进行定制和扩 展。
半导体测试基础综述
第1章半导体测试基础第1节基础术语描述半导体测试的专业术语很多，这里只例举部分基础的：1．DUT需要被实施测试的半导体器件通常叫做DUT（Device Under Test，我们常简称“被测器件”），或者叫UUT（Unit Under Test）。
首先我们来看看关于器件引脚的常识，数字电路期间的引脚分为“信号”、“电源”和“地”三部分。
信号脚，包括输入、输出、三态和双向四类，输入：在外部信号和器件内部逻辑之间起缓冲作用的信号输入通道；输入管脚感应其上的电压并将它转化为内部逻辑识别的“0”和“1”电平。
输出：在芯片内部逻辑和外部环境之间起缓冲作用的信号输出通道；输出管脚提供正确的逻辑“0”或“1”的电压，并提供合适的驱动能力（电流）。
三态：输出的一类，它有关闭的能力（达到高电阻值的状态）。
双向：拥有输入、输出功能并能达到高阻态的管脚。
电源脚，“电源”和“地”统称为电源脚，因为它们组成供电回路，有着与信号引脚不同的电路结构。
VCC：TTL器件的供电输入引脚。
VDD：CMOS器件的供电输入引脚。
VSS：为VCC或VDD提供电流回路的引脚。
GND：地，连接到测试系统的参考电位节点或VSS，为信号引脚或其他电路节点提供参考0电位；对于单一供电的器件，我们称VSS为GND。
2．测试程序半导体测试程序的目的是控制测试系统硬件以一定的方式保证被测器件达到或超越它的那些被具体定义在器件规格书里的设计指标。
测试程序通常分为几个部分，如DC测试、功能测试、AC测试等。
DC测试验证电压及电流参数；功能测试验证芯片内部一系列逻辑功能操作的正确性；AC测试用以保证芯片能在特定的时间约束内完成逻辑操作。
程序控制测试系统的硬件进行测试，对每个测试项给出pass或fail的结果。
Pass指器件达到或者超越了其设计规格；Fail则相反，器件没有达到设计要求，不能用于最终应用。
测试程序还会将器件按照它们在测试中表现出的性能进行相应的分类，这个过程叫做“Binning”，也称为“分Bin”. 举个例子，一个微处理器，如果可以在150MHz下正确执行指令，会被归为最好的一类，称之为“Bin 1”；而它的某个兄弟，只能在100MHz下做同样的事情，性能比不上它，但是也不是一无是处应该扔掉，还有可以应用的领域，则也许会被归为“Bin 2”，卖给只要求100MHz的客户。
半导体和测试设备介绍
半导体和测试设备介绍概述：半导体是一种在电子行业中广泛应用的材料，它具有介于导体和绝缘体之间的导电性能。
半导体能通过控制电流流动来实现各种电子设备的功能。
为了保证半导体产品的质量和性能，测试设备在半导体制造工艺中起着至关重要的作用。
测试设备可用于检测和评估半导体产品的特性和可靠性，以确保其符合规格和标准。
半导体：半导体材料基于其电传导性能和电阻特性可分为P型和N型半导体。
P型半导体具有正电荷的杂质，被称为“施主”，而N型半导体具有负电荷的杂质，被称为“受体”。
通过合并P型和N型半导体，可以创建PN 结构，形成二极管和其他半导体器件。
在半导体工艺中，使用化学气相沉积、物理气相沉积、离子注入和蒸发等技术进行材料的制备。
制造的半导体材料还需要经过切割、刻蚀、掺杂、清洗和涂层等工艺步骤，以形成最终的半导体器件。
半导体测试设备：1.测试仪器和设备：半导体测试仪器和设备用于检测和量化半导体器件的性能参数，如电流、电压、频率、容量等。
常见的测试仪器包括示波器、信号发生器、频谱仪、多用途测试设备等。
2.自动测试设备（ATE）：自动测试设备是用于高速自动测试和分析半导体器件的设备。
它可以同时测试多个芯片，提高测试效率。
ATE可以执行各种测试，如直流、交流和混合信号测试，适用于集成电路、存储器和其他半导体器件。
3.封装测试设备：封装测试设备用于测试和验证封装后的半导体芯片。
这些设备可以检测封装的功能和可靠性，如引脚连通性、操作温度范围、应力测试等。
4.温度测试设备：温度测试设备用于评估半导体器件在不同温度条件下的工作特性和可靠性。
这些设备可以模拟各种温度环境，如高温、低温和温度循环，以评估器件的稳定性和寿命。
5.电子显微镜：电子显微镜用于观察和分析半导体器件的微观结构。
它可以提供高分辨率的图像，并帮助发现器件中的缺陷和故障。
6.系统级测试设备：系统级测试设备用于对整个电子系统进行测试和验证。
这些设备可以模拟实际使用条件下的工作环境，以评估系统的性能和可靠性。
详解半导体产业链及设备概述
详解半导体产业链及设备概述半导体产业链是指从半导体材料和设备的研发、生产，到半导体芯片和器件的设计、制造，再到应用系统的组装和推广销售的一系列产业环节。
半导体产业链涉及的范围广泛，包括半导体材料、设备、设计、制造和集成电路应用系统五大环节。
半导体材料是半导体产业链的第一环节，包括硅材料、氮化镓、氮化硅等。
半导体材料的品质和性能直接影响了后续的设备和芯片生产。
半导体设备是产业链的第二环节，主要包括晶圆制造设备、封装测试设备等。
半导体设备的发展和更新换代对整个产业链的发展起到至关重要的作用。
半导体设计是产业链的第三环节，主要指的是集成电路设计和芯片设计。
半导体制造是产业链的第四环节，主要包括光刻、清洗、镀膜等工艺流程。
半导体制造的工艺精湛和成本控制是整个产业链的关键。
半导体应用系统是产业链的第五环节，主要包括电子产品、通信设备、汽车电子、工业自动化等领域。
半导体应用系统是半导体产业链的终端，也是产业链的最终目标。
半导体产业链中的设备是产业链中至关重要的一环，半导体设备主要包括晶圆制造设备、封装测试设备等。
晶圆制造设备是半导体芯片生产的关键环节，主要包括光刻机、离子束刻蚀机等设备；而封装测试设备则是对芯片进行封装和测试的关键环节，主要包括焊接机、封装设备、测试仪器等。
总的来说，半导体产业链涉及的环节较多，设备是其中重要的一环。
不同环节的协同合作和互相支持才能推动整个产业链的发展。
随着科技的不断进步和创新，半导体产业链也将不断完善和壮大。
半导体产业是当今社会的支柱产业之一，它的发展不仅影响着信息技术、通信、能源、医疗和国防等众多领域，也对全球经济发展起着重要的推动作用。
半导体产业链是连接半导体材料、设备、设计、制造和应用的重要链条，半导体设备则是产业链中的关键环节之一。
下面将对半导体设备的发展和未来趋势进行详细探讨。
半导体设备的发展历程：半导体设备的发展经历了几个阶段。
从上个世纪50年代的手工制作，到60年代的半自动生产，再到70年代的全自动化生产，再到90年代以来的先进制程技术、多晶硅、MEMS（微机械系统）和3D打印技术等一系列改变，半导体设备的发展历程一直在不断地演进。
STATEC 2011设备说明
1 station
±100V/100A Clamp Programmable Pulse Generator (±20V,MAX 64ms ,1μs) BVDS:2kv ,ID:100A-2100V,200A-2200V,300A-2300V Programmable from 10μH to 79.99mH
Copyright © 2010 STATEC Co.,Ltd.
www.statec.co.kr
Ⅱ. Hardware
1. Discrete test system- STA2050 /STA2050P2,M2 Option Specification
Handler Interface
Input signals:START,EOW Output signals: EOT,BIN(PARA,BCD,HEX MODE)
Ⅰ. Product Inventory
www.statec.co.kr
1. H/W (Discrete test system, IC, SPM/IPM) 2. S/W (Wafer Mapping System)
Ⅱ. Hardware
www.statec.co.kr
1. Discrete test system 2. Iion Multiplexing
T/T:1ms to 65s(1ms step),W/T:0.1ms to 6.5s (0.1ms step) 1 to 200V(0.1V Step) ,Accuracy: ±0.2% +0.1V
IE/ID 0.01 to 20A(DM2000A) (Forcing Current) 0.01 to 50A(DM2000B) IS 1 to 200mA(0.1mA Step Accuracy:IR20mA ±0.5% + 1mA) (Sensing Current) IR 200 mA(±0.5% +0.2mA)
半导体设备简介演示
汇报人： 2024-01-10
目录
• 半导体设备概述 • 半导体制造设备 • 半导体设备市场 • 半导体设备技术发展趋势 • 半导体设备应用领域 • 半导体设备产业链分析
01
半导体设备概述
定义与分类
定义
半导体设备是指用于制造、测试 和封装半导体的设备和工具。
分类
半导体设备按照用途可分为制造 设备、测试设备和封装设备等。
。
02
半导体制造设备
晶圆制造设备
晶圆制造设备是半导体制造过程中最核心的设备 之一，用于生产半导体晶圆。
晶圆制造设备主要包括单晶炉、晶圆切割机、晶 圆研磨机和化学机械抛光机等。
这些设备在半导体制造过程中起着至关重要的作 用，能够实现高精度、高效率的生产。
封装设备
封装设备是将制造完成的晶圆 进行封装测试的重要设备。
5G技术的快速发展，对半导体设 备提出了更高的要求。
5G通信系统需要更高的数据传输 速率和更低的延迟，这需要半导 体设备具备更高的性能和可靠性
。
5G技术的推广和应用，也将进一 步推动半导体设备的发展和进步
。
半导体材料与设备的发展趋势
随着半导体技术的不断发展，新型半导 体材料的应用也越来越广泛。
碳化硅和氮化镓等宽禁带半导体材料具 有更高的电子饱和速度和更高的击穿电 场，被广泛应用于高频率、高功率的电
人工智能与半导体设备的融合
随着人工智能技术的不断发展， 半导体设备也正朝着智能化方向
发展。
AI芯片的应用，使得半导体设备 能够更好地支持人工智能算法的 运行，提高设备的处理能力和效
率。
智能制造技术也是当前研究的热 点，通过将人工智能技术应用于 制造过程中，提高生产效率和产
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第一章.认识半导体和测试设备(1本章节包括以下内容，●晶圆（Wafers）、晶片（Dice）和封装（Packages）●自动测试设备（ATE）的总体认识●模拟、数字和存储器测试等系统的介绍●负载板（Loadboards）、探测机（Probers）、机械手（Handlers）和温度控制单元（Temperature units）一、晶圆、晶片和封装1947年，第一只晶体管的诞生标志着半导体工业的开始，从那时起，半导体生产和制造技术变得越来越重要。
以前许多单个的晶体管现在可以互联加工成一种复杂的集成的电路形式，这就是半导体工业目前正在制造的称之为"超大规模"（VLSI，Very Large Scale Integration）的集成电路，通常包含上百万甚至上千万门晶体管。
半导体电路最初是以晶圆形式制造出来的。
晶圆是一个圆形的硅片，在这个半导体的基础之上，建立了许多独立的单个的电路；一片晶圆上这种单个的电路被称为die （我前面翻译成"晶片"，不一定准确，大家还是称之为die好了），它的复数形式是dice.每个die都是一个完整的电路，和其他的dice没有电路上的联系。
当制造过程完成，每个die都必须经过测试。
测试一片晶圆称为"Circuit probing"（即我们常说的CP测试）、"Wafer porbing"或者"Die sort"。
在这个过程中，每个die都被测试以确保它能基本满足器件的特征或设计规格书（Specification），通常包括电压、电流、时序和功能的验证。
如果某个die不符合规格书，那么它会被测试过程判为失效（fail），通常会用墨点将其标示出来（当然现在也可以通过Maping图来区分）。
在所有的die都被探测（Probed）之后，晶圆被切割成独立的dice，这就是常说的晶圆锯解，所有被标示为失效的die都报废（扔掉）。
图2显示的是一个从晶圆上锯解下来没有被标黑点的die，它即将被封装成我们通常看到的芯片形式。
注：本标题系列连载内容及图片均出自《The Fundamentals Of Digital Semiconductor Testing》第一章.认识半导体和测试设备(2在一个Die封装之后，需要经过生产流程中的再次测试。
这次测试称为“Final test”（即我们常说的FT测试）或“Package test”。
在电路的特性要求界限方面，FT测试通常执行比CP测试更为严格的标准。
芯片也许会在多组温度条件下进行多次测试以确保那些对温度敏感的特征参数。
商业用途（民品）芯片通常会经过0℃、25℃和75℃条件下的测试，而军事用途（军品）芯片则需要经过 -55℃、25℃和125℃。
芯片可以封装成不同的封装形式，图4显示了其中的一些样例。
一些常用的封装形式如下表：DIP： Dual Inline Package (dual indicates the package has pins on two sides 双列直插式CerDIP：Ceramic Dual Inline Package 陶瓷PDIP： Plastic Dual Inline Package 塑料PGA： Pin Grid Array 管脚阵列BGA： Ball Grid Array 球栅阵列SOP： Small Outline Package 小型外壳TSOP： Thin Small Outline PackageTSSOP：Thin Shrink Small Outline Package (this one is really getting small!SIP： Single Inline Package 单列直插SIMM： Single Inline Memory Modules (like the memory inside of a computer QFP： Quad Flat Pack (quad indicates the package has pins on four sides TQFP： Thin version of the QFPMQFP：Metric Quad Flat PackMCM： Multi Chip Modules (packages with more than 1 die (formerly called hybrids第一章.认识半导体和测试设备(3二、自动测试设备随着集成电路复杂度的提高，其测试的复杂度也随之水涨船高，一些器件的测试成本甚至占到了芯片成本的大部分。
大规模集成电路会要求几百次的电压、电流和时序的测试，以及百万次的功能测试步骤以保证器件的完全正确。
要实现如此复杂的测试，靠手工是无法完成的，因此要用到自动测试设备（ATE，Automated Test Equipment）。
ATE是一种由高性能计算机控制的测试仪器的集合体，是由测试仪和计算机组合而成的测试系统，计算机通过运行测试程序的指令来控制测试硬件。
测试系统最基本的要求是可以快速且可靠地重复一致的测试结果，即速度、可靠性和稳定性。
为保持正确性和一致性，测试系统需要进行定期校验，用以保证信号源和测量单元的精度。
当一个测试系统用来验证一片晶圆上的某个独立的Die的正确与否，需要用ProbeCard来实现测试系统和Die之间物理的和电气的连接，而ProbeCard和测试系统内部的测试仪之间的连接则通过一种叫做“Load board”或“Performance board”的接口电路板来实现。
在CP测试中，Performance board和Probe card一起使用构成回路使电信号得以在测试系统和Die之间传输。
当Die封装出来后，它们还要经过FT测试，这种封装后的测试需要手工将一个个这些独立的电路放入负载板（Load board）上的插座（Socket）里，这叫手工测试（hand test）。
一种快速进行FT测试的方法是使用自动化的机械手（Handler），机械手上有一种接触装置实现封装引脚到负载板的连接，这可以在测试机和封装内的Die之间提供完整的电路。
机械手可以快速的抓起待测的芯片放入测试点（插座），然后拿走测试过的芯片并根据测试pass/fail的结果放入事先定义好的相应的Bin区。
三、半导体技术有一系列的方法被用来生产和制造数字半导体电路，这些方法称为半导体技术或工艺，常用的技术或工艺包括：TTL (Transistor-Transistor Logic a.k.a. bipolar logic, ECL (Emitter Coupled Logic, SOS (Silicon on Sapphire, and CMOS (Complimentary Metal-Oxide Semiconductor。
不管什么技术或工艺，出来的产品都要经过测试，这里我们关注数字TTL和CMOS电路。
第一章.认识半导体和测试设备(4四、数字和模拟电路过去，在模拟和数字电路设计之间，有着显著的不同。
数字电路控制电子信号，表现为逻辑电平“0”和“1”，它们被分别定义成一种特殊的电压分量，所有有效的数字电路数据都用它们来表示，每一个“0”或“1”表示数据的一个比特（bit）位，任何数值都可以由按照一定顺序排列的“0”“1”比特位组成的二进制数据来表示，数值越大，需要的比特位越多。
每8个比特一组构成一个Byte，数字电路中的数据经常以Byte为单位进行处理。
不同于数字信号的“0”“1”界限分明（离散），模拟电路时连续的——在任何两个信号电平之间有着无穷的数值。
模拟电路可以使用电压或电流来表示数值，我们常见的也是最常用的模拟电路实例就是运算放大器，简称运放。
为帮助理解模拟和数字电路数值的基本差别，我们可以拿时钟来比方。
“模拟”时钟上的指针连续地移动，因此所有的任一时间值可以被观察者直接读出，但是所得数值的准确度或者说精度取决于观察者认知的程度。
而在“数字”时钟上，只有最小增量以上的值才能被显示，而比最小增量小的值则无法显示。
如果有更高的精度需求，则需要增加数据位，每个新增的数据位表示最小的时间增量。
有的电路里既有数字部分也有模拟部分，如AD转换器（ADC）将模拟信号转换成数字信号，DA转换器（DAC）则相反，我们称之为“混合信号电路”（Mixed Signal Devices）。
另一种描述这种混合电路的方法则基于数字部分和模拟部分占到电路的多少：数字部分占大部分而模拟部分所占比例较少归于数字电路，反之则归于模拟电路。
第一章.认识半导体和测试设备(5五、测试系统的种类一般认为测试系统都是通用的，其实大部分测试系统的设计都是面向专门类型的集成电路，这些专门的电路包括：存储器、数字电路、模拟电路和混合信号电路；每种类型下还可以细分成更多种类，我们这里只考虑这四种类型。
5.1存储器件类我们一般认为存储器是数字的，而且很多DC测试参数对于存储类和非存储类的数字器件是通用的，虽然如此，存储器的测试还是用到了一些独特的功能测试过程。
带内存的自动测试系统使用一种算法模式生成器（APG，algorithmic pattern generator）去生成功能测试模型，使得从硬件上生成复杂的功能测试序列成为可能，这样我们就不用把它们当作测试向量来保存。
存储器测试的一些典型模型包括：棋盘法、反棋盘法、走0、走1、蝶形法，等等…… APG在器件的每次测试时生成测试模型，而不带内存的测试系统将预先生成的模型保存到向量存储区，然后每次测试时从中取出数据。
存储器测试通常需要很长的测试时间去运行所要求的测试模型，为了减少测试成本，测试仪通常同时并行测试多颗器件。
5.2模拟或线形器件类模拟器件测试需要精确地生成与测量电信号，经常会要求生成和测量微伏级的电压和纳安级的电流。
相比于数字电路，模拟电路对很小的信号波动都很敏感，DC测试参数的要求也和数字电路不一样，需要更专业的测试仪器设备，通常会按照客户的选择在设计中使用特殊的测试仪器甚至机架。
模拟器件需要测试的一些参数或特性包括：增益、输入偏移量的电压和电流、线性度、通用模式、供电、动态响应、频率响应、建立时间、过冲、谐波失真、信噪比、响应时间、窜扰、邻近通道干扰、精度和噪声。
5.3混合信号器件类混合信号器件包括数字电路和模拟电路，因此需要测试系统包含这两部分的测试仪器或结构。
混合信号测试系统发展为两个系列：大部分数字电路测试结构、少量模拟测试结构的系列，被设计成用于测试以数字电路为主的混合信号器件，它能有效地进行DC 参数测试和功能测试，但是仅支持少量的模拟测试；大部分模拟电路测试结构、少量数字测试结构的系列，相反，能够精确地测试模拟参数而在功能测试上稍逊风骚。