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在集成電路（IC）制造與測試過程中，CP（Chip Probing，晶圓探針測試）和FT（Final Test，最終測試）是兩個重要的環(huán)節(jié)，它們承擔(dān)了不同的任務(wù)，使用不同的設(shè)備和方法，但都是為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量與可靠性。
1. CP測試與FT測試的基礎(chǔ)概念
要理解CP和FT的區(qū)別，我們可以將整個芯片制造和測試過程比喻成“篩選和包裝水果”的過程。
CP測試：相當(dāng)于在水果采摘（晶圓制造）之后，在采摘場對每個單獨(dú)的水果進(jìn)行檢測。目的是先挑出壞的、不合格的水果（壞的Die），避免這些水果被送入下一步的包裝環(huán)節(jié)。這一步可以減少包裝與運(yùn)輸（封裝）的成本，同時確保進(jìn)入后續(xù)步驟的水果（Die）都是較為優(yōu)質(zhì)的。
FT測試：類似于對包裝好的水果盒進(jìn)行檢測。在包裝之后，確保每個盒子里的水果（芯片）沒有在運(yùn)輸（封裝）過程中變壞，最終保證顧客收到的是合格的商品。這是對最終產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把控的一個重要環(huán)節(jié)。
2. CP與FT的具體流程及測試項(xiàng)目
CP測試：晶圓級測試
CP測試發(fā)生在晶圓制造工藝的最后階段，是在晶圓層面進(jìn)行的測試。在這一步，探針（Probe）接觸到晶圓上每個裸露的芯片（Die），通過電信號來測試其功能和基本參數(shù)。
目的：在CP階段，工程師希望通過測試剔除不合格的Die，以減少后續(xù)封裝不必要的成本。CP可以幫助判斷晶圓制造工藝的良率，也能用于檢測工藝中的問題，確保良品進(jìn)入封裝環(huán)節(jié)。
測試項(xiàng)目：CP測試一般包括一些基礎(chǔ)的電氣參數(shù)，比如閾值電壓（Vt）、導(dǎo)通電阻（Rdson）、漏電流（Idss）、擊穿電壓（BVdss）等。這些都是半導(dǎo)體器件的基礎(chǔ)參數(shù)，因?yàn)榇藭r沒有進(jìn)行封裝，設(shè)備限制了測試電壓和功率，所以一些高功率測試項(xiàng)無法在CP階段進(jìn)行。
比喻：可以將CP測試比作水果的初步篩選。例如，檢測每個水果的顏色、大小、是否有明顯的外觀損壞。雖然無法檢測水果的內(nèi)部質(zhì)量（類似于高電流或高溫測試），但可以通過表面特征來判斷哪些水果需要被剔除。
FT測試：封裝后的最終測試
FT測試發(fā)生在芯片被封裝成最終產(chǎn)品后。這時芯片已經(jīng)通過封裝工藝，外殼保護(hù)了芯片的內(nèi)部電路，因此需要使用不同的測試設(shè)備來完成。
目的：FT測試的目標(biāo)是確保封裝后的芯片能在實(shí)際應(yīng)用環(huán)境中正常工作，排除封裝過程帶來的潛在缺陷，同時確認(rèn)芯片的功能性和可靠性。在一些情況下，F(xiàn)T測試還會進(jìn)行環(huán)境測試，如高溫、低溫和正常溫度下的性能驗(yàn)證（即三溫測試）。
測試項(xiàng)目：FT測試的項(xiàng)目包括功能測試、電氣特性測試以及一些特殊的耐久性測試。例如，高電流測試、待機(jī)測試、功耗測試等項(xiàng)目都需要在封裝后的FT階段進(jìn)行，因?yàn)榇藭r的芯片更接近實(shí)際應(yīng)用場景，測試設(shè)備也能承受更大的電流和電壓。
比喻：FT測試相當(dāng)于將包裝好的水果盒在不同的溫度下儲存一段時間，查看水果是否變質(zhì)，確保每個盒子里的水果都可以送達(dá)客戶手中并保持新鮮。在這一階段，檢測的重點(diǎn)是整體包裝的質(zhì)量以及在不同條件下的穩(wěn)定性。
3. 為什么有些公司省略CP測試？
在了解了CP和FT的區(qū)別后，許多人會問：既然CP測試可以剔除不合格的Die，為什么有些公司選擇省略這一步呢？
成本考慮：在一些工藝較為成熟、良率較高的情況下，晶圓制造中的缺陷率已經(jīng)很低，進(jìn)行CP測試可能會被認(rèn)為是不必要的開支。因此，有些公司選擇只進(jìn)行FT測試，尤其是當(dāng)封裝和測試的良率較高時，直接省略CP可以節(jié)省制造成本。
風(fēng)險與收益：不過省略CP測試也帶來了風(fēng)險。例如，如果封裝成本較高，封裝壞Die會大幅度增加成本。因此，許多公司在封裝之前仍會進(jìn)行CP測試，特別是在高成本的產(chǎn)品中，這樣可以確保最大限度地減少損失。
4. CP與FT的測試難點(diǎn)及挑戰(zhàn)
CP測試的難點(diǎn)
探針卡的制作：在CP測試中，探針卡的設(shè)計和制作是一個重要的技術(shù)挑戰(zhàn)。探針卡需要與晶圓上的每個Die精確對接，同時要保證測試的速度和精度。如果探針卡設(shè)計不當(dāng)，會導(dǎo)致測試的干擾問題，甚至?xí)p壞晶圓上的Die。
并行測試的干擾：在進(jìn)行CP測試時，往往會采用并行測試技術(shù)，即一次測試多個Die。這種并行測試雖然可以提高測試效率，但容易引起信號干擾，影響測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。
大電流測試的限制：由于探針的電流限制，CP測試無法進(jìn)行大電流測試（例如功率MOSFET的測試）。這部分只能留到FT測試中進(jìn)行。
FT測試的難點(diǎn)
多溫度測試：FT測試中的三溫測試需要在不同溫度下對芯片進(jìn)行功能性測試，模擬芯片在不同環(huán)境中的工作狀態(tài)。這種測試不僅復(fù)雜，而且對測試設(shè)備的要求較高，增加了測試的難度和成本。
高功率測試：FT測試需要對芯片進(jìn)行高功率測試，測試設(shè)備必須能夠承受更高的電流和電壓，并且保證在嚴(yán)格的條件下芯片能夠正常工作。
5. CP與FT的相互補(bǔ)充關(guān)系
雖然CP和FT是兩個獨(dú)立的測試階段，但它們之間存在著緊密的聯(lián)系。CP測試是FT的前置步驟，負(fù)責(zé)剔除不良Die，降低后續(xù)封裝和FT的成本；而FT測試則確保了最終成品芯片的質(zhì)量。
互相補(bǔ)充：CP測試幫助減少封裝不良品的概率，而FT測試則確保最終產(chǎn)品符合應(yīng)用需求。一些測試項(xiàng)（如大電流測試）必須在FT階段進(jìn)行，而有些在CP階段測試過的項(xiàng)目則可以在FT中省略，從而提高效率。
特定產(chǎn)品的優(yōu)化：對于某些產(chǎn)品，例如高良率的邏輯芯片，CP測試被省略，因?yàn)镕T的良率已經(jīng)足夠高；對于存儲器芯片memory），CP測試非常重要它可以通過MRA計算出需要修復(fù)的地址，通過激光修復(fù)工藝提升芯片的良率和可靠性。
6. 總結(jié)
我們可以將CP測試比作初步篩選水果，而FT測試則是對包裝后的水果盒進(jìn)行檢測。兩者在測試目標(biāo)、測試項(xiàng)目和測試設(shè)備上都有很大的不同。
CP測試的核心任務(wù)是剔除不合格的Die，減少后續(xù)封裝和FT測試的成本，同時監(jiān)控晶圓制造工藝的良率。而FT測試則主要是對封裝后的芯片進(jìn)行功能和可靠性測試，確保最終產(chǎn)品能夠在不同環(huán)境下正常工作。
雖然有些公司選擇跳過CP測試以節(jié)省成本，但這并不適用于所有產(chǎn)品。對于高成本和高可靠性的產(chǎn)品，CP測試仍然是不可或缺的一步。最終，CP和FT測試共同確保了集成電路產(chǎn)品的質(zhì)量和性能，二者缺一不可。
