1.1.3 集成电路测试的意义与作用

1.集成电路测试的意义

不论是用作集成电路产品的设计功能实现、性能参数验证和分析,还是用作产品质量管理,集成电路测试都属于芯片设计制造的重要环节。测试的主要目的是检测电路是否符合设计要求并寻找偏差、故障来源。问题有可能是测试本身引入的,也可能来自产品的设计、制造工序等。研究测试技术就是在允许的质量和经济条件下制订恰当的测试计划,即以较低成本达到尽可能高的故障检测率。

集成电路应用范围不断扩大,现已广泛应用于整机系统中[4]。集成电路的品质直接影响系统的稳定性。芯片制造商必须检测并剔除有缺陷的产品,这是在制造过程中要解决的重要难题。良好的测试流程能够使得有缺陷的产品在销售前就被剔除,这对提高产品质量、构筑生产与销售的良性关系和树立良好的公司形象都非常重要。集成电路测试的意义不仅仅是检测缺陷产品,更重要的是找出设计制造方面存在的问题并进行解决,进一步提高产品合格率、生产量,并通过产品测试数据分析、优化产品设计方案。

2.集成电路测试的作用

集成电路测试是保证良品率的重要环节,同时也是成本控制的主要手段,其在集成电路生产过程中起着十分重要的作用。集成电路产品投入市场前,需对电路进行全方位的测试,这不仅可以判断芯片参数和性能是否符合设计规范要求,还可以从测试结果的详细数据中对芯片的结构、功能和各种电气性能指标进行全面反映。因此,对集成电路进行测试可有效提高芯片的成品率及生产效率[5]

集成电路测试的作用主要表现在以下几点。

(1)检测:确认被测器件(DUT)是否有故障。

(2)诊断:识别DUT的特定故障。

(3)描述器件特性:确认并校正设计或测试中的错误。

(4)失效模式分析(Failure Mode Analysis,FMA):识别导致DUT缺陷的制造过程中的错误。

集成电路测试技术随着集成电路的发展而不断进步和完善,对整体集成电路产业的进步和应用推广起到了重要的推动作用。随着集成电路产业的快速壮大,各类新的设计、新的工艺不断出现。各种超大规模集成电路,尤其是系统芯片(System on Chip,SoC)[6]和系统级封装(System in Package,SiP)的出现,使得芯片迅速投入量产过程的难度增加[7],因此验证测试变得更加必要。集成电路测试作为电路功能验证和产品质量检测的关键环节,其重要性和带来的经济效益不言而喻。