自动化测试机质量并重 提升IC测试厂产能利用率

IC查验厂最重要的二大指针就是查验质量与出产效率，查验质量的关键在于查验的重现性(Reproducibility)与查验的稳定性(Repeatability)，而出产要素除了良率的要素外，最首要的就是查验设备的产能运用率。在质的方面，如安在最短的时间内，测完一颗IC全部的标准，而且不因时间、地址的不一样，测出不一样的查验效果。在量的方面，则思考如何提升查验设备的产能运用率，降低机台架起时间、缺点修护时间与减少重测，均检测查验厂的工程技术才调与量产运作才调。

自动化查验机的首要检测—电性标准能否符合待测IC需要

自动化查验机(ATE)的另一要素就是仪器的电性标准能否能符合待测IC的需要，尤其是在新的半导体产品，无论是作业速率、频宽、电压解析率与功用复杂度不断提升，相对地对自动化查验机(ATE)标准的需要也愈趋严厉。举待测物CPU为例，逻辑胚腾(Pattern)速率需大于GHZ，精确度(Accuracy)要小于奈秒(ns)，而抢先的USB2.0，PCI-express更需要查验机要能送出精确的差动(Differential)逻辑信号，语音信号的分辩率有必要小于毫伏(mv)，其它如视讯产品、通讯产品或微波产品，都有不一样的信号质量标准与需要。

除了信号质量外，另一应战就是接口技术，在查验机里，针测机(Probe)与IC送料机(Handler)的首要作业就是将待测的晶粒与封装完毕的IC，一颗颗地喂到待测IC界面板(DUT board)的固定脚位，而每一脚位再藉由电路板的接线联接到查验机的仪器上。我们知道，在接口板上传输信号会构成信号衰减、受阻抗匹配影响构成波型失真或接地不良构成噪声等，影响到待测物的输入与输出，进而构成误判，这是查验进程所不想看到的效果。

查验机的出产自动化
引发量产查验环境改造

半导体IC查验厂就是以建构量产查验环境为主，从进货查验开端，安排查验机台、查验机的架起、样品的比对、出产进程中的反常处置机制、测完后的分级处置(Binning)、查验数据的收集，以及后制程的检测烘烤、包装、出货等，每一步骤要希望出产线的自动化以减少人为过错的发生。本文将以查验机的出产自动化为主，提出数项改造以供参看。

要如何跋涉查验机的产能运用率，就是装一个出产监督器。在从前大多以人工记载办法，大约记载出产时间、反常时间、架起时间等；而抢先的查验厂，已能透过出产自动化，在每一查验机上设备一个出产监督软件，如OEE advisor，用来记载每一纤细的行为，如记载每批货的加载时间、机台架起时间、查验按次加载时间、样品比对时间、开端出产时间、出产完毕时间、结帐时间，甚至于每颗IC的查验时间、分级(Bin Index)时间，透过出产网络的联接，出产反常的自动警报系统，甚至e-mail或简讯通知担任工程师，而主管则可在办公室透过网络实时探问出产线每一机台的出产状况。

自动按次加载、样品数据比对
降低比对样品的缺点率

在从前，查验按次版别、机台组态、机台OS版别、机台允测的处置等问题，常常威逼出产线，构成机台架起失利无法出产，或虽可出产，但由于用错按次版别，构成客户退货而需整批重测的表象。在抢先的查验厂已能透过自动按次加载器(Auto Program Loader)，做到将查验按次在按次效能器上一起处置，由系统来处置哪一批货要用哪一个按次，而在线操作员只要在查验机上输入货批号码，系统会找到正确的查验按次，并自动检查查验机的硬件组态、系统按次版别，甚至于查验此机台能否已始末验证而容许出产等，完毕才将查验按次加载查验，等候下一步的样品数据比对。

出产前的样品比对(Correlation)，一直是被用来分辩查验机台的架起状况可否用来继续出产的准则。出产在线的工程师，常被需要收集标准样品的查验读值与早年测过的标准读值做一对一比对，这样做较费时且不易分辩纤细之事。如今较抢先的做法是由核算机直接指出要取那几颗标准样品，再到查验机上施行查验，查验机将会自动攫取查验的读值，再与效能器上标准读值作详细比对；若比对不能始末，系统将会闪现查验失利的当地，以利在线工程师依序除错。自动化的另一利益是，透过样品数据比对系统(Correlation checking system)，能以最小的样品取样数取得最多的数据点，藉由系统统计的分辩，指出机台系统的状况，如此就可减少比对样品的运用次数，进而降低比对样品的缺点率，而能省下比对样品的本钱。

查验数据收集、自动排程
跋涉自动化产能运用率

每一颗IC均有数十项到数百项的查验项目，查验机可记载每一颗查验读值，并将整批查验数据成文件上传到效能器。数据收集及上传是会用到查验机的时间，将来极力的方向是如何运用核算机的技巧以处置许多的数据。当数据存在效能器后，可运用查验数据收集系统(Test Data Collection System)做进一步的分析，如产品特性分析、良率分析、Binning分析、Wafer map分析。有些客户并会需要将原始查验资料传回公司再做分析，这种种需要均需强力的效能器与快速网络系统。

自动化查验机虽可称为万用查验系统，但却常因客户的产品组态不一样而伤透脑筋。自动化查验机基本上是在一个大的查验头(Test Head)上隔成一、二十个表面槽(Slot)，我们再将待测IC依查验标准组成不一样的查验组态，例如描绘成第1槽放一般型电源组，第2-5槽放中速逻辑波型发生/接受器，第6槽放高速逻辑波型发生器，第7号槽放中频信号发生器，第9号槽放低频高分辩率频谱分析仪等。

由于查验厂要效能多家客户与多种产品，当时没有一种自动化查验机能用一种组态含盖全部的IC组态，所以退而求其次，只能异中求同，尽量将相相似的待测产品归类，分红多种组态来处置。但实际上除此硬件组态不一样外，还有软件组态的不一样，如A待测IC，需在系统按次V3.2.6.1版别，Pin卡速度400Mbps，内存56M，32种波组等，一般的查验厂需要很留神去处置，将每种待测IC的硬件与软件组态列表，再将相似组态的自动化查验机，列组交由出产处置人去排程，而要出产时再由出产线工程师去架起，有时硬件组态不合须抽换、移位或系统按次版别需沟通，这城市浪费系统的架起时间，较抢先的做法是运用核算机自动化来处置，早年检查与系统实时组态处置，以减少不必要的架起时间，并跋涉自动化查验机的产能运用率。

出产知识库、核算制程
抵达查验项目删减分辩

出产在线的待测IC，大部份已可列入制程处置系统，但某些工程实验品或查验开发时的实验品，却需靠出产注意事项奉告出产线如何做，问题常发生在有某批已变成工程实验批或接班不清或注意事项未载明反常处置等等，构成出产线需急迫呼叫产品工程师或惹起出产反常。倘若我们能将此注意事项核算机化，当出产批号被输入时即能将工程实验批的流程与步骤、注意事项显如今自动化查验机的银幕上，并经验作业员如何做，这将减少出产线反常状况的发生。如何能累积出产经历并提示每班的出产技术员，则有赖知识库的建立；透过拾掇及查询系统，信赖能跋涉全部出产技术人员解决问题的才调，以减少当机。

在理论上，我们可以透过出产线的实时数据收集系统，透过数据库的核算理论转而对当批待测IC做某些查验项目的删减，而抵达缩短出产时间的效能，称为核算制程控制(Statistic
Process Control)。但条件是自动化查验机的样品比对Correlation数据、待测品样品取样数据及出产一段时间后的自动QA比对系统与失利重测的处置，都须清晰地载明货批处置与系统自动化。现有系统只能做到open/short连续发生控制、software bin超出的处置、或测完后的良率的控制，希望我们能透过出产数据的实时核算、比对与清晰的处置流程抵达缩短查验时间的目的。

要跋涉查验厂的产能运用率，就是要减少反常的发生。透过早年的检查、供认与出产线自动化，如前所提的1.自动排程系统、2.自动按次加载器、3.样品数据比对系统、4.产能监督器、5.查验数据收集系统、6.出产知识库、7.核算制程控制系统，信赖能对自动化查验机发生最大的运用率并跋涉查验质量。