維持自動化測試機測試品質 需因應產品升級提升ATE測試設備精度

隨著終端產品性能、規格持續提升，測試設備也須同步升級因應，以滿足更嚴苛的驗證要求。Tektronix

IC測試廠的測試品質是一項重要指標，而左右測試品質表現的重點在於執行測試重現性與測試之穩定性，產量與維持產品穩定品質關鍵仍受測試設備的產能利用率所影響。

持續保持測試品質，必須在測試重現性(Reproducibility)與測試穩定性(Repeatability)著手，尤其在生產持續提高良率後，就必須開始正視測試設備產能利用率。尤其在測試的品質方面，必須利用最短的時間來進行單位IC的所有功能項目與電氣規格，整個過程須不因測試時間、測試進行地點差異而產生不同測試結果。在維持測試數量方面，必須審慎思考提升測試設備產能利用率的各種方法，同時需壓縮機台架設時間、機台故障修護耗時，同時完成測試的產品必須減少重測的機率。

IC測試項目多元

多數IC測試單位服務項目，不外乎成品測試(Final test)、晶圓測試(Wafer Sort)、burn-in、與bench test...等，而眾IC測試服務中，其中以自動化ATE(Automatic Test Equipment)測試機最為重要，測試流程同時需搭配Probe針測機滿足晶圓測試，如果搭配Handler送料機，即可滿足成品測試服務需求。

一般想測試IC是否符合成品要求，完成一次測試需要周邊測試儀器輔助，例如，邏輯產生器？接收器、信號產生器、頻譜分析儀、示波器、電源供應器...，同時也必須有電腦搭配驗證，控制設備快速產生一定數量驗證模型同步進行驗證、比對，才能確認該產品完成度是否達到要求標準。

ATE設備大幅提升IC測試效率

前述ATE設備即是將測試會用到的相關儀表、設備一一整合於配套之測試系統中，透過ATE內電腦來操控IC測試會使用的相關儀表，同時利用電腦排程進行指定波型至IC搭配測試結果驗證，進行DUT(Device Under Test)測試，確認IC輸出是否符合設計要求。

如果整個測試流程為手動操作進行，測試勢必曠日廢時，相同地，測試操作改以ATE搭配事先整合完整測試流程，將可把產品測試過程縮短到數秒內完成，甚至搭配自動送料機整合運行，ATE進行大量測試的效率將更為凸顯，尤其是在晶片生產晶圓段或是成品封裝段，利用ATE設備將可大幅加速產品驗證速率，在品質與效率上達到最佳化配置。

因應產品要求 ATE量測設備須同步升級

但ATE也非萬能，因為隨著3C與IT規格不斷攀升，以新穎的USB 3.0、PCIe產品為例，介面傳輸效能持續飆高，而ATE測試品質雖然效率相當重要，但驗證品質並非簡單的數位邏輯，而是連同IC接腳的電氣規格都需一併測試驗證，而ATE內測試儀表若無因應產品升級進行更新，因為舊設備的電氣信號解析能力限制而影響ATE測試品質。

尤其是工作頻寬、測試速度、電壓準位這些電氣表現測試精度要求不斷提高，甚至在新的整合晶片、半導體元件，對於工作頻寬、傳輸速度、電壓等測試條件與複雜度提高，對ATE設備要求亦持續提升標準。

以通用處理器為例，測試處理器所需驗證Pattern速度要求均高於GHz水準，信號分析準確度Accuracy要求小於ns，甚至針對如USB、PCIe元件測試，還須送出差動(Differential)邏輯信號，此外還有影音、通訊、數位信號處理不同IC晶片，均考驗ATE測試能力與彈性。

ATE除電氣信號解析與驗證能力要求外，另外一個大挑戰即測試設備的介面技術！在ATE自動化測試環境中，Probe針測機與Handler送料機，是用來將測試晶粒或成品IC，一顆顆餵到待測IC介面板(DUT board)上。

Handler必須準確將對應腳位連接至測試儀表上，在ATE內的測試環境均為模擬實際IC是用狀態進行測試，但畢竟IC是透過測針與測試設備連接，並非真實以焊料焊接組裝，介面版與測試探針之間即便阻抗極低，但也會對測試與擷取信號產生衰減，不良的DUT board可能還會造成擷取波形失真、接地不良、訊號雜訊等影響測試結果，甚至造成產品良率誤判問題。