顾春华
摘要：本文主要介绍熔丝电路晶圆级测试的相关技术，首先1、介绍了晶圆（wafer）的概念、2、介绍了装载晶圆的设备（prober）的相关知识、3、介绍了探针卡的相关知识、4、介绍了自动测试设备（TR6800）的相关配置、5、介绍了熔丝电路的相关技术与实现的方法、6、介绍了FUSE在电源管理类芯片中的相关结构、7、实现FUSE的相关方法以及FUSE中遇到的相关问题、8、结合TR6800、探针卡、Prober实现对晶圆级的自动化测试、9、在自动化测试过程中遇到的问题及解决方案、10相关的数据分析、11、参考文献 关键词：晶圆、Prober、探针卡、FUSE技术、自动化测试
Abstract: This paper mainly introduces the related technology fuse circuit wafer level testing, the first 1, introduces wafer (wafer) concept, 2, introduced the loading wafer equipment (prober) related knowledge, 3, introduced the related data, the probe card 4, introduced the automatic test equipment (TR6800) related configuration and 5, the fuse circuit, related technology and the method of realization, 6, introduced the FUSE in the power management chip related structures, 7, FUSE related and FUSE related problems, 8, combined with TR6800, probe card, Prober implementation on the wafer level test
automation, 9, in the automated test process of the problems encountered and solutions, 10 data analysis，11 reference documentation
Keyword：wafer、prober、prober-card、FUSE、ATE
目 录
1 晶圆 (3)
2 PORBER (3)
3 探针卡 (3)
公交车 诗洁4 自动测试平台 (4)
5 熔丝电路的相关技术 (5)
6 FUSE在电源管理类芯片的结构 (5)
7 FUSE的实现方式和遇到的问题 (7)
8 晶圆的自动化测试 (11)
电动车太阳能充电器
9 自动化测试当中遇到的问题，及解决方案 (15)
10 相关数据分布图 (16)
11 参考文献 (17)校正平台
1 晶圆
晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，形状为圆形，称为晶圆；在圆片上就是设计公司设计的具有特定性能的芯片。晶圆一般被做成直径为6英寸，8英寸或者12英寸。每个晶园，按照设计芯片尺寸的不同，可容纳不多数量的芯片，一般而言英寸越大，芯片数目越多。图1和图2为晶圆示意图
2 porber
Prober 即探针台：是应用于装载晶圆的设备，在半导体产业中已大规模普遍使用。
本文所讲的prober都为UF200：UF200是东京精密公司制造并生产的，用于半导体企业进行晶圆分析、研究、测试、生产、验证等使用
UF200的主要作用：简单来讲就是装载wafer，配合ATE测试平台，一起完成自动测试测量的系统。图3为TSK-UF200A示意图。
3 探针卡：
探针卡即Prober Card：是一种用于与晶圆测试的接口，其主要面对的是晶圆的测试，通过连接ATE和晶圆上的芯片，对芯片的直流参数或是交流参数进行测量。由于晶圆后期的封装费用是相当昂贵的，因此在封装前，有必要对晶圆进行测试，以剔除不合格的管芯，来降低后期的封装费用。而探针卡上的探针是可以直接与芯片上的PAD接触的， 我们可以通过探针卡向芯片发出相应的波形，再配合TR6800测试平台与软件控制达到自动化量测的目的。因此探针卡对于晶圆级测试时非常重要的，而且其影响也很大。图4图5探针卡正反面示意图
4 自动测试平台
晶圆在实际测试和量产的时候，肯定是通过自动测试系统来实现对晶圆测试的自动化测试量产。自动测试系统（ATE）：就是在人不参与或参与部分的条件下，自动的进行量产测试，数据保存，并把结果显示或输出。本文以德律公司的ATE(TR6800)测试平台，来实现熔丝电路-电源管理类芯片晶圆级测试。
TR6800测试系统是专门适用于测量电源、电压调整器、熔丝电路等模拟电路测试开发的测试系统。
其提供了20MHZ测试速率、高功率和高准确参数测量单元、浮动接地高精确参数测量单元。系统最大可以支持4site同时测试，提高测试效率。
其主要配置：PVC能达到+/-32V电压，并且电流能达到+ /-1A，一块PVC板子2个资源可以使用，通常用于熔断熔丝供电，主要优势：电压高、电流能力强
OVC能达到+/-12V电压，并且电流能达到+ /-300mA，一块OVC板子有8个资源可以使用，通常用于测量芯片的直流参数，主要优势，资源比较多，可以满足多site测试的需求。
DVC以浮动接地GND，能达到+/-16V的电压，并且电流能达到+ /-300mA，一块DVC板子有2个资源可以使用。
TMU时间测量单元，可以测试某一期间的上升、下降和传播延时等时间，有4个资源供使用。通常用于测量芯片的交流参数。高山林
TR6800常有的测试配置：PVC+OVC+PVC+OVC+TMU
混凝土细骨料PVC配置有2块，共有4个资源，用于熔断熔丝
OVC配置有2块，共有16个资源，用于测量芯片的直流参数
一般而言：这样配置可以满足绝大部分4site芯片的资源。
图5、图6、为TR6800测试平台的示意图
折流板除雾器
5 熔丝电路的相关技术
熔丝电路简单来说就是为了让芯片得到更准确、更精准的直流参数或是交流参数，在芯片设计时，增加了额外的熔丝PAD，这些熔丝PAD在芯片封装的时候，是不封装的，只在晶圆测试的时候，做修调使用。
现在市面上很多芯片，不管是数字芯片或是模拟芯片，为了得到更准确、更精准的直流参数或是交流参数；或是为了降低成本、增大利润、提高市场竞争力，其引入熔丝PAD 是一种简单、直接、高效的设计方法，其中以模拟电路-电源管理类芯片，应用的最多。
本文主要以电源管理类芯片的晶圆级测试为主要介绍对象。修调熔丝的目的就是为了获得更准确的直流参数或是交流参数；比如说电压、电流、频率、周期、脉宽等参数。
随着熔丝在电源管理类芯片设计中的普遍应用，以及此类型芯片由于增加熔丝PAD，故不可避免引入测试干扰等问题。因此在晶圆级测试时对测试工程师提出了更高的要求。
6 Fuse在电源管理类芯片的结构
熔丝结构在AC-DC、DC-DC、LDO等类型的电源管理芯片中已得到广泛的应用、通常用来在圆片测试阶段调整基准电压、基准电流、基准频率，修调的结果就是把熔丝熔断即断路，使熔丝PAD与熔丝PA
D之间的电阻、或是熔丝PAD与GND之间的电阻尽可能的靠近理论值.
熔丝fuse就是连接在两个PAD之间的用金属或者多晶硅以最小宽带短接在一起的部分。
按照制造工艺划分，熔丝一般分为金属盒多晶硅两种。
图7为金属熔丝与多晶硅熔丝之间的示意图
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议