Verdict結論
晶圓測試與最終測試最大的差異在於「測試的時機」。晶圓測試(CP)是在封裝前的晶圓狀態下,以針測機量測各晶粒的電氣特性,在封裝前剔除不良晶粒,避免浪費封裝成本,並保證KGD(Known Good Die)。最終測試(FT)則以ATE與測試分類機檢測封裝後的成品,全面確認全部功能、高速時序、溫度測試(−40~125°C)乃至預燒。
主要差異
| 比較項目 | 晶圓測試(CP/Wafer Probe) | 最終測試(FT/Package Test) |
|---|---|---|
| 實施時機 | 封裝前(晶圓狀態) | 封裝後(成品狀態) |
| 目的 | 及早檢出不良晶粒・避免浪費封裝成本・保證KGD | 確認成品全數的功能・時序・可靠度 |
| 使用設備 | 晶圓針測機(東京精密・FormFactor)+ATE(愛德萬測試・泰瑞達) | ATE(愛德萬測試 V93000・T2000、泰瑞達 UltraFLEX等)+測試分類機 |
| 測試項目 | 基本電氣特性(DC特性・主要功能確認・良率判定) | 全部功能・高速時序・溫度測試(−40~125°C)・預燒等,涵蓋完整 |
| 溫度測試 | 有限(以晶圓溫控吸盤部分對應) | 完整對應(溫控腔體・均溫爐) |
| 降低成本效果 | 大(可省下不良晶粒的封裝成本) | 為最終品質保證所必需(主要目的是確保品質而非降低成本) |
| 先進應用 | 3D堆疊必須確保KGD(Known Good Die) | 以SLT(System Level Test)實機確認系統運作的案例增加 |
KGD(Known Good Die):3D堆疊時代晶圓測試的重要性
隨著小晶片(Chiplet)、HBM堆疊、混合鍵合等3D/2.5D封裝的普及,晶圓測試的重要性急遽提升。3D IC與HBM是由多顆良品晶粒(KGD:Known Good Die)組合而成,只要混入1顆不良晶粒,堆疊後整個系統就會成為不良品。為保證KGD,必須在晶圓測試中確保高檢出率(測試涵蓋率),在晶圓層級實施預燒的「晶圓級預燒(WLBI)」技術也逐漸導入。
System Level Test(SLT)的興起與最終測試的高度化
隨著AI加速器、SoC、車用半導體日趨複雜,僅靠ATE無法完整驗證實際系統運作的情況增加,SLT(System Level Test)因此受到關注。SLT是實際執行軟體,在「接近使用狀態的環境」下測試產品的方法,可檢出ATE單獨難以發現的功能錯誤與軟體相依的不良。SLT在英特爾高效能CPU、輝達GPU、蘋果SoC等產品上的應用持續擴大。測試設備整體請參考半導體測試設備,晶圓針測機的詳細內容請參考晶圓針測機。
常見問題
晶圓測試與最終測試哪一個先進行?
依晶圓測試(CP)→ 封裝 → 最終測試(FT)的順序實施。在晶圓狀態下剔除不良晶粒,可減少將不良晶粒投入高成本封裝製程的浪費。
KGD是什麼?
KGD(Known Good Die:已確認良品晶粒)是指通過晶圓測試的良品晶粒。特別是在小晶片(Chiplet)、HBM堆疊等組合多顆晶粒的3D/2.5D封裝中,於堆疊前確保KGD,可將堆疊後的良率損失降至最低。
半導體測試的主要廠商有哪些?
ATE由愛德萬測試(Advantest,全球市占約50%,V93000・T2000等)與泰瑞達(Teradyne,UltraFLEX・Magnum等)2家占全球市場的大部分。晶圓針測機的主要供應商則為東京精密(Accretech)、FormFactor、MJC(三菱重工集團)。