一文看懂芯片測試產業

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2022-03-17 07:16:21 6

從IDM到垂直分工，IC產業專業化分工催生獨立測試廠商出現。集成電路產業從上世紀60年代開始逐漸興起，早期企業都是IDM運營模式（垂直整合），這種模式涵蓋設計、制造、封測等整個芯片生產流程，這類企業一般具有規模龐大、技術*、積累深厚的特點，如Intel、三星等。隨著技術升級的成本越來越高以及對IC產業生產效率的要求提升，促使整個產業逐漸向垂直分工模式發展。

1987年，臺積電創立，將IC制造從IC產業中剝離出來，而后逐漸發展為設計、制造、封裝、測試分離的產業鏈模式。這種垂直分工的模式首先大大提升了整個產業的運作效率；其次，將相對輕資產的設計和重資產的制造及封測分離有利于各個環節集中研發投入，加速技術發展，也降低了企業的準入門檻和運營成本；再者，各環節交由不同廠商進行，增強企業的專業性和生產流程的準確性。此外，專業測試從封測中分離既可以減少重復產能投資，又可以穩定地為中小設計廠商提供專業化測試服務，以規模效應降低產品的測試費用，縮減產業成本。

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集成電路測試卡位產業鏈關鍵節點，貫穿設計、制造、封裝以及應用的全過程。從整個制造流程上來看，集成電路測試具體包括設計階段的設計驗證、晶圓制造階段的過程工藝檢測、封裝前的晶圓測試以及封裝后的成品測試，貫穿設計、制造、封裝以及應用的全過程，在保證芯片性能、提高產業鏈運轉效率方面具有重要作用。

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設計驗證，又稱實驗室測試或特性測試，是在芯片進入量產之前驗證設計是否正確，需要進行功能測試和物理驗證。

過程工藝檢測，即晶圓制造過程中的測試，需要對缺陷、膜厚、線寬、關鍵尺寸等進行檢測，屬前道測試。

晶圓測試（Chip Probing，又稱中測），是通過對代工完成后的晶圓進行測試，目的是在劃片封裝前把壞的祼片（die）挑出來，以減少封裝和芯片成品測試成本，同時統計出晶圓上的管芯合格率、不合格管芯的確切位置和各類形式的合格率等，能直接反應晶圓制造良率、檢驗晶圓制造能力。

芯片成品測試（Final Test，也稱終測），集成電路后道工序的劃片、鍵合、封裝及老化過程中都會損壞部分電路，所以在封裝、老化以后要按照測試規范對電路成品進行*的電路性能檢測，目的是挑選出合格的成品，根據器件性能的參數指標分級，同時記錄各級的器件數和各種參數的統計分布情況；根據這些數據和信息，質量管理部門監督產品的質量，生產管理部門控制電路的生產。

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IC測試是確保產品良率和成本控制的重要環節，在IC生產過程中起著舉足輕重的作用。IC測試是集成電路生產過程中的重要環節，測試的主要目的是保證芯片在惡劣環境下能完全實現設計規格書所規定的功能及性能指標，每一道測試都會產生一系列的測試數據，由于測試程序通常是由一系列測試項目組成的，從各個方面對芯片進行充分檢測，不僅可以判斷芯片性能是否符合標準，是否可以進入市場，而且能夠從測試結果的詳細數據中充分、定量地反映出每顆芯片從結構、功能到電氣特性的各種指標。因此，對集成電路進行測試可有效提高芯片的成品率以及生產效率。

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