最新第一章.认识半导体和测试设备.doc

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本章节包括以下内容，
l         晶圆（Wafers）、晶片（Dice）和封装（Packages）
l         自动测试设备（ATE）的总体认识
l         模拟、数字和存储器测试等系统的介绍
l         负载板（Loadboards）、探测机（Probers）、机械手（Handlers）和温度控制单元（Temperature units）
一、晶圆、晶片和封装
      1947年，第一只晶体管的诞生标志着半导体工业的开始，从那时起，半导体生产和制造技术变得越来越重要。以前许多单个的晶体管现在可以互联加工成一种复杂的集成的电路形式，这就是半导体工业目前正在制造的称之为"超大规模"（VLSI，Very Large Scale Integration）的集成电路，通常包含上百万甚至上千万门晶体管。
      半导体电路最初是以晶圆形式制造出来的。晶圆是一个圆形的硅片，在这个半导体的基础之上，建立了许多独立的单个的电路；一片晶圆上这种单个的电路被称为die（我前面翻译成"晶片"，不一定准确，大家还是称之为die好了），，和其他的dice没有电路上的联系。
 
 
 
       当制造过程完成，每个die都必须经过测试。测试一片晶圆称为"Circuit probing"（即我们常说的CP测试）、"Wafer porbing"或者"Die sort"。在这个过程中，每个die都被测试以确保它能基本满足器件的特征或
 
注：本标题系列连载内容及图片均出自《The Fundamentals Of Digital Semiconductor Testing》
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        在一个Die封装之后，需要经过生产流程中的再次测试。这次测试称为“Final test”（即我们常说的FT测试）或“Package test”。在电路的特性要求界限方面，FT测试通常执行比CP测试更为严格的标准。 芯片也许会在多组温度条件下进行多次测试以确保那些对温度敏感的特征参数。商业用途（民品）芯片通常会经过0℃、25℃和75℃条件下的测试，而军事用途（军品）芯片则需要经过 -55℃、25℃和125℃。
 
 
 芯片可以封装成不同的封装形式，图4显示了其中的一些样例。一些常用的封装形式如下表：
 
DIP：     Dual Inline Package (dual indicates the package has pins on two sides) //双列直插封装
CerDIP：Ceramic Dual Inline Package //陶瓷双列直插封装
PDIP：   Plastic Dual Inline Package //塑料双列直插封装
PGA：    Pin Grid Array //插针网格阵列封装
BGA：    Ball Grid Array //球栅阵列封装
SOP：     Small Outline Package //小外形封装, 表面贴装型封装之一
TSOP：   Thin Small Outline Package
TSSOP：Thin Shrink Small Outline Package (this one is really getting small!)
SIP：      Single Inline Package
SIMM： Single Inline Memory Modules (like the memory inside of a computer)
QFP：     Quad Flat Pack (quad indicates the package has pins on four sides)
TQFP：   Thin version of the QFP
MQFP： Metric Quad Flat Pack
MCM：   Multi Chip Modules (packages with more than 1 die (formerly called hybrids)
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二、自动测试设备      
    随着集成电路复杂度的提高，其测试的复杂度也随之水涨船高，一些器件的测试成本甚至占到了芯片成本的大部分。大规模集成电路会要求几百次的电压、电流和时序的测试