一文看懂芯片测试产业

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2022-03-17 07:16:21 0

从IDM到垂直分工，IC产业专业化分工催生独立测试厂商出现。集成电路产业从上世纪60年代开始逐渐兴起，早期企业都是IDM运营模式（垂直整合），这种模式涵盖设计、制造、封测等整个芯片生产流程，这类企业一般具有规模庞大、技术*、积累深厚的特点，如Intel、三星等。随着技术升级的成本越来越高以及对IC产业生产效率的要求提升，促使整个产业逐渐向垂直分工模式发展。

1987年，台积电创立，将IC制造从IC产业中剥离出来，而后逐渐发展为设计、制造、封装、测试分离的产业链模式。这种垂直分工的模式首先大大提升了整个产业的运作效率；其次，将相对轻资产的设计和重资产的制造及封测分离有利于各个环节集中研发投入，加速技术发展，也降低了企业的准入门槛和运营成本；再者，各环节交由不同厂商进行，增强企业的专业性和生产流程的准确性。此外，专业测试从封测中分离既可以减少重复产能投资，又可以稳定地为中小设计厂商提供专业化测试服务，以规模效应降低产品的测试费用，缩减产业成本。

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集成电路测试卡位产业链关键节点，贯穿设计、制造、封装以及应用的全过程。从整个制造流程上来看，集成电路测试具体包括设计阶段的设计验证、晶圆制造阶段的过程工艺检测、封装前的晶圆测试以及封装后的成品测试，贯穿设计、制造、封装以及应用的全过程，在保证芯片性能、提高产业链运转效率方面具有重要作用。

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设计验证，又称实验室测试或特性测试，是在芯片进入量产之前验证设计是否正确，需要进行功能测试和物理验证。

过程工艺检测，即晶圆制造过程中的测试，需要对缺陷、膜厚、线宽、关键尺寸等进行检测，属前道测试。

晶圆测试（Chip Probing，又称中测），是通过对代工完成后的晶圆进行测试，目的是在划片封装前把坏的祼片（die）挑出来，以减少封装和芯片成品测试成本，同时统计出晶圆上的管芯合格率、不合格管芯的确切位置和各类形式的合格率等，能直接反应晶圆制造良率、检验晶圆制造能力。

芯片成品测试（Final Test，也称终测），集成电路后道工序的划片、键合、封装及老化过程中都会损坏部分电路，所以在封装、老化以后要按照测试规范对电路成品进行*的电路性能检测，目的是挑选出合格的成品，根据器件性能的参数指标分级，同时记录各级的器件数和各种参数的统计分布情况；根据这些数据和信息，质量管理部门监督产品的质量，生产管理部门控制电路的生产。

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IC测试是确保产品良率和成本控制的重要环节，在IC生产过程中起着举足轻重的作用。IC测试是集成电路生产过程中的重要环节，测试的主要目的是保证芯片在恶劣环境下能完全实现设计规格书所规定的功能及性能指标，每一道测试都会产生一系列的测试数据，由于测试程序通常是由一系列测试项目组成的，从各个方面对芯片进行充分检测，不仅可以判断芯片性能是否符合标准，是否可以进入市场，而且能够从测试结果的详细数据中充分、定量地反映出每颗芯片从结构、功能到电气特性的各种指标。因此，对集成电路进行测试可有效提高芯片的成品率以及生产效率。

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