半导体和测试设备介绍_图文(精)

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

(Te mp erature un its )

、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。

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 porbi ng"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、

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当制造过程完成，每个

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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

Ma ping 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。

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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 0C 、25C 和75C 条件

下的测试，而军事用途（军品）芯片则需要经过

-55C 、25C 和125C 。

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注：本标题系列连载内容及图片均出自《

Testi ng 》 The Fun dame ntals Of Digital Semic on ductor

第一章.认识半导体和测试设备

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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：

Ceramic Dual In li ne Package 陶瓷 Plastic Dual In li ne Package 塑料

Multi Chip Modules (p ackages with more tha n 1 die (formerly called hybrids

PGA : Pin Grid Array 管脚阵列 BGA : Ball Grid Array 球栅阵列 SOP : Small Outli ne Package 小型外壳 TSOP : Thin Small Outli ne Package

TSSOP : Thi n Shrink Small Outli ne Package (this one is really getti ng small!

SIP : Si ngle Inline Package 单列直插

SIMM : Sin gle In li ne Memory Modules (like the memory in side of a computer

QFP : Quad Flat Pack (quad in dicates the p ackage has pins on four sides TQFP : Thin vers ion of the QFP

MQFP :

Metric Quad Flat Pack

DIP :

插式

Dual In li ne Package (dual in dicates the p ackage has pins on two sides 双列直

CerDIP : PDIP :

MCM :