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[经验] 说说工作的事儿,IC测试平时都干些什么???

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纯净的硅(高级)

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发表于 2015-9-29 00:38:34 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 wsmysyn 于 2015-9-29 00:39 编辑

芯片测试平时都干些嘛呢?也一堆杂事,最近闲得无聊,写一写。也算是个记录吧,最近学到的,以免日后忘了。
经理曾经转给我一篇文章,说IC测试工程师应该干些啥?看过,没记得住多少,有几点印象还算深吧,
一、反正就是多学习、多动脑、多思考(一个意思)
多学习:既然已经是测试工程师了,那必要的技能是要掌握的,测试原理和方法、测试机的脾气、特性、精度,等等。
多动脑:如果只是重复性的把别人的SPEC上test Conditions变成一条条测试机语言,没有思考,也只是工人而已。
多思考:要做到知其然,知其所以然。
高级的IC测试工程师是应该可以给设计人员提出建设性意见的,比如DFT(design for test)的设计。(好吧,目前还达不到)。
二、主动发现问题、解决问题
测试工程中难免会遇到各种问题,比较多的就是良率异常。其他的就是测试方法原理等。首先需要排除是否为测试环境问题,如测试机本身、loadboard设计、测试方法、测试顺序、等,技术问题,还有地面静电,接地,湿度,温度等环境问题。然后再怀疑是否为产品问题。是wafer还是FT(成品),wafer的话找工艺厂,FT找封装厂,做失效分析等等。

另外,测试工程师接触最多的就是数据了,数据就是你的财富,从数据中你可以看出很多东西,不要因为pass了就不管了,有的问题,常常不会表现在pass or fail上,从数据上,你可以看出测试的稳定性,生产工艺的稳定性,设备是否需要校准,工艺是否需要调整,测试方法和测试环境是否需要调整,都可以看得出来。 等等,还有很多。只是忘记了。。。。。。
就拿最后这个举个例子吧,最近深有体会的。也是不断自我积累中的一个代表吧
360反馈意见截图16350916105144133.png
上图是某产品同一批次的CP(chip probe wafer阶段的测试)和FT(成品)数据,右图为CP数据,左图为FT数据;前几天我发现,虽然数据pass了,从良率上看不出来问题。但是分布差异一眼就看出来了。产品是啥就不说了,比较简单,这个参数是测试某个out pin的驱动能力。理论上说,这是个直流参数,不会受封装的影响,理论上CP数据应该和FT数据的分布一致,基本上应该是高斯分布,典型值也应该不会差太多,结果CP正态性很差,在上限附近分布较多,预期失效率PPM也比较大,而FT数据分布正态性很好,预期失效率PPM为0!!!
两点差异:1、分布不一致;2、中心值偏差较大。
这时候就需要查找问题了。
首先从原理上弄清楚,数据应该是什么样子的。
如图,很简单,测source和sink电流就如图中这样,其实也相当于测试output pin对VDD和GND的输出电阻。
      360反馈意见截图16460528505751.png     360反馈意见截图16410124101136149.png             
此产品在测试source电流的时候,是图一中上边的管子打开,根据IV曲线,管子工作在线性区,斜率较大,如果output pin上force的电压有一个小的偏差,那么测到的电流也会相应的偏差得比较大;如果是测试sink电流,图二中下边的管子打开,但此时管子工作在饱和区或恒流区,output pin上force的电压有一点偏差,对测得的电流也不会造成很大的偏差,很小;这也就是为什么source的分布会有较大差异,而sink电流的分布CP和FT差别不大。

问题定位:实际上FT的结果才是最符合仿真值的,性能更好,分布什么的是最接近的,那么问题就是在CP的时候出现的,那么问题就定位了,CP测试source电流时force的电压不准,或者说是在线路上有电压损耗,我们希望在离芯片最近的地方——pad上force一个精确的VDD-1V电压,测试source电流,但是因为探针与pad的接触电阻、探针与probe card接触的电阻,probe card 与loadboard的导线电阻、loadboard上继电器触点间的电阻、loadboard与测试机通道的导线电阻等等,加在一起,因为有电流的存在,所以force的电压是有损耗的,那么施加在pad上的电压,就会小于VDD-1V,那么根据IV曲线,测得的电流肯定会小一点。
在FT阶段也会存在一些电压损耗等等,但是会小得多。可以接受。


解决办法:简单计算一下,理想的认为CP与FT的偏差都是由于各种电阻引起的,那么1/29.3=34.1ohm,1/26.9=37.2ohm,偏差3.1ohm。
由于从测试机的PMU(参数测量单元)开关一直到loadboard上之间的导线电阻很小,L/B到探针的焊接点电阻也较小,电阻可能就分布在探针与pad之间的接触电阻,接触电阻,可大可小,小到微欧姆,大到几个欧姆,大小跟探针与pad上的针压OD值有关,改用不同OD值,测试同一颗die观察数据变化。问题解决。


另外最佳的办法是采用开尔文四线测试法,在同一个pad上扎两根针,用两套测试系统,一路force电压,有电流流过,另一路sense,因为没有电流流过,所以整个线路上的电阻都克服掉了,得到的电压值就是pad上准确的force电压值,可以根据读到的准确电压,动态的改变另一个force源的值,以使得sense到的值在满足要求的范围内。此时误差仅剩下系统误差,读误差,全范围误差,随机误差等等,手册上都会有每个测量源的最大误差值,如果满足精度要求,那么,参数就测准了。

其实产品很简单,犯不着用开尔文测试,第一、针卡需要重做,有成本,第二、测试机也需要支持开尔文测试,有的测试机在内部是force线和sense线短在一起的,对用户开放的就只有一根线,就没办法四线,而且支持四线的测试机成本也会相应的提升一些。第三、仅是CP测得偏小一点,但是在FT时候正常,参数性也更好了,所以也就没有必要在CP阶段卡的很严,相反可以适当放宽CP的范围,在FT严格的卡一下,这样会提高一下CP的良率进而节约成本。

其实重要的是思考的方式,以上不重要了。。。bulabula。。。。好吧,跟师傅讨论完,很受用。不过也是醉了,需要考虑到这么远,以后道路还远着呢,慢慢走吧。我一直在路上。。。。



That's all !!

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坐而言不如起而行


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发表于 2015-9-29 08:40:23 | 显示全部楼层
不明觉厉
虾扯蛋


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发表于 2015-9-29 09:02:32 | 显示全部楼层
楼主在封测厂工作吗?

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在封测厂,没有时间泡论坛的 我去过,各个忙的脚打后脑勺。一堆堆项目压着,一堆堆客户催着,其实很不清闲。  详情 回复 发表于 2015-9-29 09:42
不是,在design house。  详情 回复 发表于 2015-9-29 09:35
training


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纯净的硅(高级)

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 楼主| 发表于 2015-9-29 09:35:39 | 显示全部楼层
白丁 发表于 2015-9-29 09:02
楼主在封测厂工作吗?

不是,在design house。

点评

能给普及一下这类的design house的情况吗?  详情 回复 发表于 2015-9-29 10:12
坐而言不如起而行


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纯净的硅(高级)

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 楼主| 发表于 2015-9-29 09:37:42 | 显示全部楼层
坐而言不如起而行


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纯净的硅(高级)

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 楼主| 发表于 2015-9-29 09:42:05 | 显示全部楼层
白丁 发表于 2015-9-29 09:02
楼主在封测厂工作吗?

在封测厂,没有时间泡论坛的
我去过,各个忙的脚打后脑勺。一堆堆项目压着,一堆堆客户催着,其实很不清闲。
坐而言不如起而行


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发表于 2015-9-29 10:12:09 | 显示全部楼层
wsmysyn 发表于 2015-9-29 09:35
不是,在design house。

能给普及一下这类的design house的情况吗?

点评

想知道什么情况?不知道从何说起 其他的不是特别清楚。 我们的情况就是同一个老板。有一家销售公司A,专做销售。一家就是我在的公司B,主要领域就是设计。 主要都是一些核心的设计人员,模拟类  详情 回复 发表于 2015-9-29 11:13
虾扯蛋


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纯净的硅(高级)

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 楼主| 发表于 2015-9-29 11:13:21 | 显示全部楼层
littleshrimp 发表于 2015-9-29 10:12
能给普及一下这类的design house的情况吗?

想知道什么情况?不知道从何说起
其他的不是特别清楚。
我们的情况就是同一个老板。有一家销售公司A,专做销售。一家就是我在的公司B,主要领域就是设计。
主要都是一些核心的设计人员,模拟类+数字类工程师,前端后端,版图工程师,再然后就是测试工程师。
设计完,代码交给代工厂生产,生产完封测厂封装加测试,OK没问题以后就上市卖了。所以design house可以很精简的。不需要有foundry厂,也不需要有封测厂。
有一句话叫三年不开张,开张吃三年。

这类design house深圳那边也很多,有的公司数字、模拟、版图、投片、测试都一个人搞。或者只有一小撮人搞。这也就是为什么深圳那边山寨芯片很多的原因,只要找几个多面手,就可以撑起几条产品线。不过大多是山寨低端芯片,放大器、LED driver,电源管理,LDO等等,山寨的太多了。他们这些东西在哪测试大概了解过,基本上只测OS开短路,就完了,能不能用看运气。一颗芯片测试成本还不到1分钱的十分之一。一般用在玩具上,坏的概率比较大,我觉得应该不是孩子玩坏的

北京这面也有很多曾经是design house的,现在发展为中等规模的设计公司了。
大体上就是这样。

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还没情绪仔细看 你还有师傅? 貌似design house不容易呀,别的不提,就山寨恐怕就在等着呢,还会阴阴地说谢谢  详情 回复 发表于 2015-9-30 17:07
坐而言不如起而行


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纯净的硅(中级)

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发表于 2015-9-30 14:03:55 | 显示全部楼层
长见识了。。。。。
分享铸就美好未来。。。






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纯净的硅(高级)

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 楼主| 发表于 2015-9-30 14:09:30 | 显示全部楼层
574433742 发表于 2015-9-30 14:03
长见识了。。。。。

坐而言不如起而行


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裸片初长成(中级)

Rank: 11Rank: 11Rank: 11Rank: 11

发表于 2015-9-30 17:07:59 | 显示全部楼层
本帖最后由 wangfuchong 于 2015-9-30 17:39 编辑
wsmysyn 发表于 2015-9-29 11:13
想知道什么情况?不知道从何说起
其他的不是特别清楚。
我们的情况就是同一个老板。 ...

还没情绪仔细看

你还有师傅?

貌似design house不容易呀,别的不提,就山寨恐怕就在等着呢,还会阴阴地说谢谢。当然说起来自己可以应该多注意防范措施,但这社会,就算是你还擅长这些,恐怕也是防不胜防呀,歪着损着呐

点评

我上面的大神对我来说就算是师傅了。好多东西需要跟他学不是? 不被山寨的办法就是,不做低端的,做就做中端往上的,做就用大陆都做不了的工艺,别人山寨也是要付出比较多成本的。既然能付出那么多成本的山寨公司  详情 回复 发表于 2015-9-30 17:26
没工作,没女人老婆,没宽带 ,  没钱


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纯净的硅(高级)

Rank: 6Rank: 6

 楼主| 发表于 2015-9-30 17:26:12 | 显示全部楼层
wangfuchong 发表于 2015-9-30 17:07
还没情绪仔细看

你还有师傅?

貌似design house不容易呀,别的不提,就山寨恐怕就在等着呢,还会阴 ...

我上面的大神对我来说就算是师傅了。好多东西需要跟他学不是?

不被山寨的办法就是,不做低端的,做就做中端往上的,做就用大陆都做不了的工艺,别人山寨也是要付出比较多成本的。既然能付出那么多成本的山寨公司,还不如成立一家大一点的公司了。
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五彩晶圆(高级)

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发表于 2015-10-6 13:56:28 | 显示全部楼层
感谢楼主的分享啊。谈到测试过程中会涉及的一些方面。还分析了正态分布。比较细致。


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一粒金砂(初级)

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发表于 2018-10-11 08:30:23 | 显示全部楼层
楼主可以介绍一下芯片测试的发展前景吗?

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帖子都过去三年了。。。。 从前景和钱景两方面说吧。 前景:芯片测试工程师也分两种,一种在封测厂,一种在芯片原厂做; 测试厂我出差去过很多个,大到国内最大的,几千人甚至上万规模的,小到作坊式的仅  详情 回复 发表于 2018-10-11 10:24


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纯净的硅(高级)

Rank: 6Rank: 6

 楼主| 发表于 2018-10-11 10:24:51 | 显示全部楼层
本帖最后由 wsmysyn 于 2018-10-11 10:26 编辑
TianWh 发表于 2018-10-11 08:30
楼主可以介绍一下芯片测试的发展前景吗?

帖子都过去三年了。。。。

从前景和钱景两方面说吧。

前景:芯片测试工程师也分两种,一种在封测厂,一种在芯片原厂做;
   测试厂我出差去过很多个,大到国内最大的,几千人甚至上万规模的,小到作坊式的仅百人的,都去过。。
   在原厂的测试工程师上升空间相对大一些,对技术要求、项目整体把控能力等要求比较高。
   大陆地区有一定规模的芯片公司不是很多,原厂对测试工程师需求,并不是很大,规模小的design house一般也就几个测试的甚至都没有,由设计芯片的人来做测试,或者直接委托测试厂来做,规模大的,能到几十人甚至百人,所有的测试都是自己来做,自己把控。测试厂需求量相对大一些,至少要几十人,多的要几百人;整个大陆地区搞这行的人数也并不是很多,原厂和测试厂的都加起来,可能都不足万人吧。。

钱景:现在最火,待遇比较高的是互联网软件行业,传统硬件行业待遇不是很高。:

测试厂:待遇相对较低,涨幅空间也比较有限,尤其以台系测试厂更甚。很多测试厂后来都去了原厂做测试。:
原厂:待遇相对较高,涨幅空间较大。和其他电子公司的硬件开发差不多待遇。干的活基本上差不多,以后转行也是比较容易



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一粒金砂(初级)

Rank: 1

发表于 2018-10-12 09:31:31 | 显示全部楼层
wsmysyn 发表于 2018-10-11 10:24
帖子都过去三年了。。。。

从前景和钱景两方面说吧。

前景:芯片测试工程师也分两种,一种在封测厂 ...

太感谢楼主回答了,我现在还是个应届毕业生,专业还是材料想要转入芯片方向上来,刚签了份ic测试的工作,很是迷茫。要想更好的在行业发展是不是要学好数电、Verilog呢,还有什么技能需要学习的呢?拜谢楼主~

点评

哦,这样。。 你是在封测厂做测试,还是IC原厂做测试。 我一个同事也是化学/材料相关,好像是学芯片封装的专业,现在也在做测试,偏向FPGA了。 在原厂做测试,对技术要求要高一些。 基本技能: [*]简单电  详情 回复 发表于 2018-10-12 11:36


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一粒金砂(中级)

Rank: 2

发表于 2018-10-12 09:50:09 | 显示全部楼层
强烈支持楼主ing……


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纯净的硅(高级)

Rank: 6Rank: 6

 楼主| 发表于 2018-10-12 11:36:34 | 显示全部楼层
本帖最后由 wsmysyn 于 2018-10-12 11:50 编辑
TianWh 发表于 2018-10-12 09:31
太感谢楼主回答了,我现在还是个应届毕业生,专业还是材料想要转入芯片方向上来,刚签了份ic测试的 ...

哦,这样。。
你是在封测厂做测试,还是IC原厂做测试。
我一个同事也是化学/材料相关,好像是学芯片封装的专业,现在也在做测试,偏向FPGA了。

在原厂做测试,对技术要求要高一些。

基本技能:
  • 简单电子电路要能看懂,至少数电和模电要懂一些
  • 基本元器件的使用,L、R、C,二极管,三极管,mos管,放大器等需要会使用,以及知道各个参数的含义
  • 仪器的使用,电源,示波器,万用表,这是必备技能,经常要用这些来做测试;
  • 基本编程技能,至少要会C语言,
  • 文档阅读和编写能力

进阶技能要求:
  • 能根据公司的产品,较快速的给出基本的测试电路方案,以及实现
  • 芯片一般分模拟、数字、混合三类,要掌握常见芯片的各参数的含义,以及测试放法,模拟类比如普通运放,要理解十几个参数的含义,以及如何测试,外围电路如何搭建等;数字芯片,需要理解时序,及操作方法,能用MCU/FPGA等进行测试
  • 高级一些的仪器使用,逻辑分析仪,协议分析仪,网分等等
  • 编程方面,至少要熟练C/C++;其他提高办公效率的一些,比如excel VBA,VB、C#、python、perl等等
  • MCU、FPGA等需要熟练掌握一种或几种;MCU如51或ARM,最好要ARM32,或TI的C2000系列等;FPGA--altera/xilinx
  • 芯片测试,基本都会接触到CP和FT的量产测试开发;需要掌握一种或几种ATE平台的开发流程,比如常见的数字测试机V50/Chroma3380/3360/E320/93k/j750/D10等,模拟测试机ASL1000/eagle364/STS8200/8280/CTA8200/8280/MS7000等,熟练掌握一两种平台即可,开发语言基本以C/C++为主;个别有图形界面的开发方式。
  • 基本的数据分析能力,要能从数据中发现问题,查找和解决问题
  • 项目把控能力,一个项目从foundry下线以后,需要经过-->CP量产开发-->封装-->(验证测试)-->(可靠性测试,如ESD测试,高低温老化测试,封装可靠性等)-->FT量产开发-->release;

      大的项目基本包括了几乎所有的这些测试,简单的项目,可能会少一些;需要一定的把控能力。

以后的发展路线:
  • 可以继续做测试部门的主要负责人,负责整个项目的把控,分配任务并协调各部分等;一个大的项目,涉及到的人可能会比较多,比如提出测试方案的(IC设计,及测试的),设计PCB的,开发硬件程序的(比如MCU,及FPGA),提供pattern的(IC设计或者测试人员),开发ATE程序的并验证pattern,甚至开发PC UI程序以及其他特殊需求的PC程序等如驱动程序等,ATE程序调用该驱动等,以及现场setup调试的(需要和封测厂沟通协调),都需要多个人来完成。

  • 喜欢FPGA的话,也可以做芯片原型验证,需要对FPGA的掌握程度要求很高
  • FAE或者销售,由于对芯片内部结构、整体参数以及特殊模式等都有较深了解,很有优势


测试厂的工程师,除了主要负责人技术要求比较高以外,其他的对技术要求相对比较低,
上面提到的基本要求要满足至少3-4条即可

工作方向至少有两个,一是CP(晶圆级测试),二是FT(成品级测试)
  • 晶圆级测试,相对麻烦些,测试不如成品级方便;需要掌握2-3种ATE的开发,和几种探针台的操作(探针台还好,大陆地区主流型号UF200/UF3000系列,最多)
  • 成品级测试,相对容易些,掌握2-3种ATE的开发,一般不需要掌握handler的操作,大一点厂,一般都有设备工程师专门负责操作handler
  • 后续发展路线,跳槽-->原厂

测试厂的工程师技术空间,相对较低,不利于自身提高;复杂芯片的测试开发,一般都是原厂自己开发,只有一些简单的开发周期短的,委托测试厂来开发。


最后,在原厂,最好是规模大一些的,或者规模不大公司,但是做的产品要看起来高大上一些,就是芯片规模比较大、比较复杂的产品如MCU、SOC等等,这样进步比较快。都是简单的产品的测试,一般提升空间也不大,比如N多小设计企业从放大器搞起,多一点也就是LDO,DCDC,做了好多年都是这些,这类产品量产测试,ATE厂商都是有模板的,测试板/盒,程序都是给源码的,调几个参数就可以量产了,有的甚至不改,直接用,比如多如牛毛的山寨OP07,直接放上去就能测。你什么都不用干!!即便是高精度放大器,VOS 几个uV的,ATE厂商也有了专门测试盒子,也没难度

多说一句,封测厂的工厂环境,机器很多,噪声很大,,影响身心健康



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 楼主| 发表于 2018-10-12 11:37:10 | 显示全部楼层
zhuyebb 发表于 2018-10-12 09:50
强烈支持楼主ing……

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一粒金砂(初级)

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发表于 2018-10-12 14:58:36 | 显示全部楼层
wsmysyn 发表于 2018-10-12 11:36
哦,这样。。
你是在封测厂做测试,还是IC原厂做测试。
我一个同事也是化学/材料相关,好像是学芯片封 ...

太感谢楼主了,我得保存下来指路明灯呢!!


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