微电子芯片测试分选设备突破量产筛选效率瓶颈,多参数同步测试助力芯片质量管控
在微电子芯片量产环节,需对每颗芯片进行电性能、功能、可靠性等多维度测试,再根据测试结果分选合格芯片,传统测试分选设备存在 “测试参数单一(仅测电性能)、测试速度慢(≤1000 颗 / 小时)、分选精度低” 等问题,难以满足百万级量产芯片的高效质量筛选需求,易导致不合格芯片流入市场,影响终端产品可靠性。近期,微电子芯片测试分选设备通过 “多参数同步测试、高速自动化分选” 技术突破,实现 “高效测试、精准分选、全数据追溯”,成为芯片量产质量管控的关键装备,推动微电子工业向 “高质量、高产能” 转型。
技术创新方面,泰瑞达(Teradyne)推出的 J750 EX 测试分选系统,在测试能力与分选效率上实现重大突破:测试环节采用 “多通道并行测试 + 多参数集成” 设计,系统集成 128 个测试通道,可同时对 16 颗芯片进行电性能(如电压、电流、电阻)、功能(如逻辑运算、信号传输)、可靠性(如高温稳定性、电压应力)测试,测试参数覆盖 500 余项,较传统设备(仅测 20 项电性能参数)提升 25 倍;通过 “动态测试程序加载” 技术,可根据不同芯片类型(如 MCU、功率芯片、射频芯片)快速切换测试方案,无需更换硬件,适配多品种芯片的混线生产需求。分选环节创新采用 “视觉定位 + 气动分选臂” 组合,视觉系统通过 500 万像素相机识别芯片位置与引脚状态,定位精度达 ±0.05mm;气动分选臂响应速度达 0.1 秒 / 次,每小时可分选芯片 15000 颗,较传统设备提升 15 倍,且分选过程中芯片损伤率控制在 0.01% 以下。同时,系统支持与 MES 生产管理系统联动,实时上传每颗芯片的测试数据(如测试参数、合格状态、生产批次),生成可追溯的质量报告,便于后期质量分析与问题追溯。
应用场景中,意法半导体(ST)某 MCU 芯片量产线引入该测试分选系统后,测试分选效率与质量显著提升。过去,采用传统设备测试分选 MCU 芯片,单颗测试时间需 20 秒,每天产能仅 8000 颗,且因未测试功能参数,导致 5% 的功能异常芯片流入下游车企,引发终端故障;如今,J750 EX 系统单颗测试时间缩短至 0.4 秒,每天产能提升至 12 万颗,且通过多参数同步测试,功能异常芯片检出率达 100%,下游车企的 MCU 故障反馈率从 5% 降至 0.1%,每年减少售后损失超 2000 万元。在新能源汽车功率芯片领域,某芯片企业通过该系统对 SiC MOSFET 芯片进行高温(175℃)可靠性测试,同步检测芯片在高温下的导通电阻、开关损耗等参数,筛选出高温性能衰减超 5% 的不合格芯片,确保交付给车企的芯片在整车生命周期内稳定工作,某车企应用后,电控系统故障率降低 40%,续航里程稳定性提升 15%。
随着芯片向 “多品种、小批量、高可靠性” 发展,测试分选设备正向 “更灵活测试方案(如定制化测试程序)、更高精度分选(±0.02mm)” 升级,未来结合 AI 测试数据分析法,可通过历史测试数据预测芯片潜在故障风险,实现 “预防性质量管控”,为微电子工业芯片量产提供更高效、精准的质量保障,推动芯片产业向高质量发展迈进。
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