芯片測試方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種芯片測試方法，用于在芯片的中測或成測工藝中測試芯片與溫度相關(guān)的測試項，包括：向待測芯片內(nèi)部的功率器件施加電壓或電流，并通過調(diào)節(jié)所施加的電壓或電流的大小以及對應(yīng)的施加時間,控制所述待測芯片的溫度達(dá)到預(yù)設(shè)溫度；在所述待測芯片的溫度達(dá)到所述預(yù)設(shè)溫度后，測試所述待測芯片與溫度相關(guān)的測試項。其利用芯片內(nèi)部的功率器件在通電后會產(chǎn)生功耗，進(jìn)而提升芯片整體的溫度，完成對芯片與溫度相關(guān)的測試項的測試，無需外加任何加熱裝置，在中測和成測時均適用，方法簡單，便于使用。
【專利說明】
芯片測試方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種芯片測試方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]—般情況下，芯片的生產(chǎn)測試分為中測和成測，中測是指晶圓流片完成后，在劃片封裝之前，通過探針將晶圓上的芯片引腳連接到測試電路，對芯片進(jìn)行功能和參數(shù)測試;成測是指在芯片完成封裝之后，通過機(jī)械手將芯片連接至測試電路，對芯片進(jìn)行最終測試。
[0003]芯片的功能和參數(shù)中會有涉及到與溫度相關(guān)的測試項，而測試車間環(huán)境為恒溫恒濕，因此需要對芯片進(jìn)行加熱方能完成與溫度相關(guān)的測試項。對于成測，傳統(tǒng)的方法是在機(jī)械手上附加加熱裝置，當(dāng)機(jī)械手抓取芯片時，對芯片進(jìn)行加熱，進(jìn)而進(jìn)行與溫度相關(guān)的測試項。而對于中測，由于無法通過探針對芯片加熱，因此目前尚無很好的辦法進(jìn)行溫度相關(guān)的測試。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種芯片測試方法，無需外加加熱裝置，即可完成中測、成測的溫度測試項。
[0005]本發(fā)明提供的芯片測試方法，用于在芯片的中測或成測工藝中測試芯片與溫度相關(guān)的測試項，包括以下步驟:
[0006]向待測芯片內(nèi)部的功率器件施加電壓或電流，并通過調(diào)節(jié)所施加的電壓或電流的大小以及對應(yīng)的施加時間，控制所述待測芯片的溫度，使所述待測芯片的溫度達(dá)到預(yù)設(shè)溫度；
[0007]在所述待測芯片的溫度達(dá)到所述預(yù)設(shè)溫度后，測試所述待測芯片與溫度相關(guān)的測試項。
[0008]作為一種可實施方式，所述向待測芯片內(nèi)部的功率器件施加電壓或電流，并通過調(diào)節(jié)所施加的電壓或電流的大小以及對應(yīng)的施加時間，控制所述待測芯片的溫度，使所述待測芯片的溫度達(dá)到預(yù)設(shè)溫度，包括以下步驟:
[0009]檢測所述待測芯片內(nèi)部的特定元器件或過溫保護(hù)模塊的溫度與其電特性之間的關(guān)系，得到所述特定元器件或所述過溫保護(hù)模塊的溫度特性；
[0010]從除所述待測芯片的地線引腳以外的一個或多個引腳向所述待測芯片中的所述功率器件施加電壓或電流；
[0011]根據(jù)獲取的所述特定元器件或所述過溫保護(hù)模塊的溫度特性，調(diào)整向所述功率器件施加的電壓或電流的大小以及施加時間，控制所述待測芯片的溫度，使所述待測芯片的溫度達(dá)到所述預(yù)設(shè)溫度。
[0012]作為一種可實施方式，根據(jù)獲取的所述特定元器件或所述過溫保護(hù)模塊的溫度特性，調(diào)整向所述功率器件施加的電壓或電流的大小以及施加時間，控制所述待測芯片的溫度，使所述待測芯片的溫度達(dá)到所述預(yù)設(shè)溫度，包括以下步驟:
[0013]根據(jù)獲取的所述特定元器件或過溫保護(hù)模塊的溫度特性，通過反饋電路，調(diào)整向所述功率器件施加的電壓或電流的大小以及施加時間，控制所述待測芯片的溫度，使所述待測芯片的溫度達(dá)到所述預(yù)設(shè)溫度。
[0014]作為一種可實施方式，所述特定元器件為二極管或三極管。
[0015]作為一種可實施方式，所述特定元器件的電特性為通入一定電流時的電壓值，所述過溫保護(hù)模塊的電特性為過溫保護(hù)狀態(tài)。
[0016]作為一種可實施方式，所述功率器件為靜電釋放器件。
[0017]作為一種可實施方式，所述功率器件為電阻、或M0S管、或二極管。
[0018]作為一種可實施方式，在向待測芯片內(nèi)部的功率器件施加電壓或電流，并通過調(diào)節(jié)所施加的電壓或電流的大小以及對應(yīng)的施加時間，控制所述待測芯片的溫度時，還包括以下步驟:
[0019]通過測試所述待測芯片的溫度的大小，判斷所述待測芯片是否存在熱阻異常和/ 或熱容異常。
[0020]作為一種可實施方式，所述熱阻異常由所述待測芯片的封裝異常引起。
[0021]本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果在于:
[0022]本發(fā)明提供的芯片測試方法，在芯片的中測或成測工藝中，通過向待測芯片內(nèi)部的功率器件施加電壓或電流，并通過調(diào)節(jié)所施加的電壓或電流的大小以及對應(yīng)的施加時間，控制待測芯片的溫度達(dá)到預(yù)設(shè)溫度，之后測試待測芯片與溫度相關(guān)的測試項。其利用芯片內(nèi)部的功率器件在通電后會產(chǎn)生功耗，進(jìn)而提升芯片整體的溫度，完成對芯片與溫度相關(guān)的測試項的測試，無需外加任何加熱裝置，在中測和成測時均適用，方法簡單，便于使用?！靖綀D說明】
[0023]圖1為本發(fā)明提供的芯片測試方法的一實施例的流程圖；
[0024]圖2為本發(fā)明提供的芯片測試方法的另一實施例的示意圖；
[0025]圖3為本發(fā)明提供的芯片測試方法的又一實施例的示意圖；
[0026]圖4為本發(fā)明提供的芯片測試方法的再一實施例的示意圖；[〇〇27]圖5為圖4中的二極管D2的電壓隨溫度的變化曲線示意圖。【具體實施方式】
[0028]以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點進(jìn)行清楚、完整地描述， 顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的部分實施例，而不是全部實施例。
[0029]請參閱1，本發(fā)明實施例一提供的芯片測試方法，用于在芯片的中測或成測工藝中測試芯片與溫度相關(guān)的測試項，包括以下步驟:
[0030]S100、向待測芯片內(nèi)部的功率器件施加電壓或電流，并通過調(diào)節(jié)所施加的電壓或電流的大小以及對應(yīng)的施加時間，控制待測芯片的溫度，使所述待測芯片的溫度達(dá)到預(yù)設(shè)溫度；
[0031]S200、在待測芯片的溫度達(dá)到預(yù)設(shè)溫度后，測試待測芯片與溫度相關(guān)的測試項。
[0032]上述功率器件可以為靜電釋放器件，例如電阻、或M0S管、或二極管。通過對待測芯片內(nèi)的電阻、M0S管或者二極管施加一定電流或電壓，并持續(xù)一定時間，這樣待測芯片內(nèi)部就會產(chǎn)生一定功耗，從而使芯片溫度升高。
[0033]本實施例提供的芯片測試方法，利用芯片內(nèi)部的功率器件在通電后會產(chǎn)生功耗， 進(jìn)而提升芯片整體的溫度，完成對芯片與溫度相關(guān)的測試項的測試，無需外加任何加熱裝置，在中測和成測時均適用，方法簡單，便于使用。
[0034]作為一種可實施方式，上述步驟S100可以包括以下步驟:
[0035]S110、檢測待測芯片內(nèi)部的特定元器件或過溫保護(hù)模塊的溫度與其電特性之間的關(guān)系，得到特定元器件或過溫保護(hù)模塊的溫度特性；
[0036]S120、從除待測芯片的地線引腳以外的一個或多個引腳向待測芯片中的功率器件施加電壓或電流；
[0037]S130、根據(jù)獲取的特定元器件或過溫保護(hù)模塊的溫度特性，調(diào)整向功率器件施加的電壓或電流的大小以及施加時間，控制待測芯片的溫度，使待測芯片的溫度達(dá)到預(yù)設(shè)溫度。[〇〇38]其中，上述的特定元器件可以是二極管，也可以是三極管，其電特性為通入一定電流時的電壓值。過溫保護(hù)模塊的電特性為過溫保護(hù)狀態(tài)，例如，過溫后停止開關(guān)，過溫后VCC 電流加大，或者過溫后，開關(guān)頻率降低，開關(guān)延時導(dǎo)通等。
[0039]作為一種可實施方式，上述步驟S130可以通過設(shè)置反饋電路實現(xiàn)控制待測芯片的溫度達(dá)到預(yù)設(shè)溫度。本實施例在對待測芯片測試前，先測試待測芯片中特定元器件或過溫保護(hù)模塊的溫度特性，被測試的特定元器件或過溫保護(hù)模塊在不同的芯片中的溫度特性是基本一致的。然后，從除地線引腳以外的一個或多個引腳向待測芯片中的功率器件施加電壓或電流，對待測芯片加溫一段時間后，通過測試這些特定元器件的電壓或電流值，來確定當(dāng)前的芯片溫度，從而控制待測芯片的溫度達(dá)到預(yù)設(shè)溫度，最后完成和溫度相關(guān)的測試項。
[0040]需要說明的是，為防止芯片在生產(chǎn)或應(yīng)用時產(chǎn)生靜電損傷，芯片內(nèi)部除地線引腳以外，其余引腳均會放置靜電釋放器件，其結(jié)構(gòu)通常為一個連接在引腳和地線之間的二極管，二極管的陽極接地線，陰極接引腳，二極管的耐壓高于該引腳的額定最大工作電壓，正常工作時不會對電路產(chǎn)生任何影響。
[0041]例如，可以測試二極管的電壓的溫度特性，通過測試二極管的電壓得到當(dāng)前溫度。 二極管在某一電流下，電壓隨溫度的變化如圖5所示。由于測試的時間非常短，都是us級的， 在該時間內(nèi)，認(rèn)為待測芯片的溫度基本不變。
[0042]在步驟S100,向待測芯片內(nèi)部的功率器件施加電壓或電流，并通過調(diào)節(jié)所施加的電壓或電流的大小以及對應(yīng)的施加時間，控制待測芯片的溫度的過程中，還包括以下步驟:
[0043]通過測試待測芯片的溫度的大小，判斷待測芯片是否存在熱阻異常和/或熱容異常。
[0044]上述熱阻異常由待測芯片的封裝異常引起。
[0045]例如，有些封裝異常的芯片，熱阻會比正常芯片大。所以，通過給芯片加一定電流或電壓，則封裝異常的芯片溫度會過高。芯片的溫度可以通過測試待測芯片的特性來實現(xiàn)。 例如，可以通過檢測二極管的壓降來判斷溫度。
[0046]又比如，芯片到達(dá)一定溫度后會進(jìn)入過溫保護(hù)，特定元器件的特性或工作狀態(tài)會有所不同。一旦進(jìn)入過溫保護(hù)，芯片供電引腳VCC的電流會從uA級增大到mA級，或者芯片的驅(qū)動信號從有變無等，通過監(jiān)測這些信號，即可獲知待測芯片的內(nèi)部的特定元器件是否存在熱阻異常或熱容異常。
[0047]具體地，參見圖2,本實施例利用ESD器件(靜電釋放器件)的二極管特性，在測試時，從除地線外的一個或多個引腳向地線輸入電流I，使得ESD器件的二極管正向?qū)ā？梢韵葯z測待測芯片的當(dāng)前溫度，調(diào)整輸入電流的大小和輸入時間，使待測芯片的溫度達(dá)到預(yù)設(shè)溫度。
[0048]如圖3所示，待測芯片至少包括供電引腳100、功率器件輸出引腳以及地線引腳。其中，功率器件為匪0S管Ml，該Ml的源極與芯片地線之間串聯(lián)電阻R1，M1的漏極為輸出引腳， 運算放大器U1的輸出端連接Ml的柵極，同相輸入端接基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路200,反相輸入端接 Ml的源極。將待測芯片的供電引腳100接電源，并施加足夠的電壓，使待測芯片開始工作并產(chǎn)生基準(zhǔn)電壓VI至U1的同相輸入端;在Ml的漏極加電壓VD。通過調(diào)整電壓VD大小和通電時間t可以精確控制溫度。
[0049]考慮到待測芯片的某些與溫度相關(guān)的測試項的測試時間可能比較長，需要待測芯片在一段時間內(nèi)都維持在某一溫度下。本發(fā)明還提供了另一種實現(xiàn)電路，如圖4所示，固定電流源12連接到二極管D2的陽極，并且連接到芯片外的反饋回路U2的一個輸入端。由于流入反饋回路U2的電流基本為0,流過二極管D2的電流為12。二極管D2陽極的電壓為VD10DE， 并隨著溫度的不同而不同，其電壓隨溫度的變化曲線如圖5所示。反饋電路U2通過控制VD的大小，從而控制芯片的溫度，使得VID0DE的電壓值等于VREF，從而實現(xiàn)控制待測芯片在一段時間內(nèi)的溫度為一定值。
[0050]以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步的詳細(xì)說明，應(yīng)當(dāng)理解，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。特別指出，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種芯片測試方法，用于在芯片的中測或成測工藝中測試芯片與溫度相關(guān)的測試 項，其特征在于，包括以下步驟:向待測芯片內(nèi)部的功率器件施加電壓或電流，并通過調(diào)節(jié)所施加的電壓或電流的大小 以及對應(yīng)的施加時間，控制所述待測芯片的溫度，使所述待測芯片的溫度達(dá)到預(yù)設(shè)溫度；在所述待測芯片的溫度達(dá)到所述預(yù)設(shè)溫度后，測試所述待測芯片與溫度相關(guān)的測試項。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片測試方法，其特征在于，所述向待測芯片內(nèi)部的功率器件 施加電壓或電流，并通過調(diào)節(jié)所施加的電壓或電流的大小以及對應(yīng)的施加時間，控制所述 待測芯片的溫度，使所述待測芯片的溫度達(dá)到預(yù)設(shè)溫度，包括以下步驟:檢測所述待測芯片內(nèi)部的特定元器件或過溫保護(hù)模塊的溫度與其電特性之間的關(guān)系， 得到所述特定元器件或所述過溫保護(hù)模塊的溫度特性；從除所述待測芯片的地線引腳以外的一個或多個引腳向所述待測芯片中的所述功率 器件施加電壓或電流；根據(jù)獲取的所述特定元器件或所述過溫保護(hù)模塊的溫度特性，調(diào)整向所述功率器件施 加的電壓或電流的大小以及施加時間，控制所述待測芯片的溫度，使所述待測芯片的溫度 達(dá)到所述預(yù)設(shè)溫度。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的芯片測試方法，其特征在于，根據(jù)獲取的所述特定元器件或所 述過溫保護(hù)模塊的溫度特性，調(diào)整向所述功率器件施加的電壓或電流的大小以及施加時 間，控制所述待測芯片的溫度，使所述待測芯片的溫度達(dá)到所述預(yù)設(shè)溫度，包括以下步驟:根據(jù)獲取的所述特定元器件或過溫保護(hù)模塊的溫度特性，通過反饋電路，調(diào)整向所述 功率器件施加的電壓或電流的大小以及施加時間，控制所述待測芯片的溫度，使所述待測 芯片的溫度達(dá)到所述預(yù)設(shè)溫度。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的芯片測試方法，其特征在于，所述特定元器件為二極管或三極管。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的芯片測試方法，其特征在于，所述特定元器件的電特性為通入 一定電流時的電壓值，所述過溫保護(hù)模塊的電特性為過溫保護(hù)狀態(tài)。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項所述的芯片測試方法，其特征在于，所述功率器件為靜電 釋放器件。7.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項所述的芯片測試方法，其特征在于，所述功率器件為電阻、 或MOS管、或二極管。8.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項所述的芯片測試方法，其特征在于，在向待測芯片內(nèi)部的 功率器件施加電壓或電流，并通過調(diào)節(jié)所施加的電壓或電流的大小以及對應(yīng)的施加時間， 控制所述待測芯片的溫度時，還包括以下步驟:通過測試所述待測芯片的溫度的大小，判斷所述待測芯片是否存在熱阻異常和/或熱容異常。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的芯片測試方法，其特征在于，所述熱阻異常由所述待測芯片的 封裝異常引起。
【文檔編號】G01R31/26GK106019111SQ201610326424
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月17日
【發(fā)明人】白浪, 黃必亮, 任遠(yuǎn)程, 周遜偉
【申請人】杰華特微電子（杭州）有限公司