Prueba de obleas

La prueba de obleas es un paso que se realiza durante la fabricación de dispositivos semiconductores una vez finalizado el proceso de final de línea (BEOL) . Durante este paso, que se realiza antes de enviar una oblea a la preparación de la matriz , se prueban todos los circuitos integrados individuales que están presentes en la oblea para detectar defectos funcionales mediante la aplicación de patrones de prueba especiales . La prueba de obleas se realiza mediante un equipo de prueba llamado sonda de obleas . El proceso de prueba de obleas se puede denominar de varias formas: la prueba final de obleas (WFT), la clasificación electrónica de matrices (EDS) y la sonda de circuitos (CP) son probablemente las más comunes.

Un probador de obleas es una máquina que se utiliza para verificar circuitos integrados en relación con la funcionalidad diseñada . Es un equipo de prueba manual o automático . Para las pruebas eléctricas, se mantiene en su lugar un conjunto de contactos o sondas microscópicas llamadas tarjeta de sonda mientras la oblea, montada al vacío en un mandril de obleas, se mueve hacia el contacto eléctrico. Cuando se ha probado eléctricamente un dado (o matriz de dados), el probador mueve la oblea al siguiente dado (o matriz) y puede comenzar la siguiente prueba. El probador de obleas generalmente es responsable de cargar y descargar las obleas de su portador (o casete) y está equipado con una óptica de reconocimiento automático de patrones capaz de alinear la oblea con la precisión suficiente para garantizar un registro preciso entre las almohadillas de contacto en la oblea y las puntas de las sondas.

Para los paquetes multi-die actuales, como los paquetes apilados a escala de chip (SCSP) o los sistemas en paquete (SiP), el desarrollo de sondas sin contacto (RF) para la identificación de matrices probadas conocidas (KTD) y matrices en buen estado conocidas (KGD) es fundamental para aumentar el rendimiento general del sistema.

El detector de obleas también prueba cualquier circuito de prueba en las líneas de trazado de obleas. Algunas empresas obtienen la mayor parte de su información sobre el rendimiento del dispositivo de estas estructuras de prueba de líneas de trazado. ^{[1] [2] [3]}

Cuando todos los patrones de prueba pasan para un chip específico, su posición se recuerda para su uso posterior durante el empaquetado del CI . A veces, un chip tiene recursos internos de repuesto disponibles para reparación (es decir, IC de memoria flash); si no pasa algunos patrones de prueba, se pueden usar estos recursos de repuesto. Si la redundancia del chip fallido no es posible, el chip se considera defectuoso y se descarta. Los circuitos que no pasan normalmente se marcan con un pequeño punto de tinta en el medio del chip, o la información de aprobación/no aprobación se almacena en un archivo, llamado mapa de obleas. Este mapa clasifica los chips que pasan y los que no pasan haciendo uso de contenedores. Luego, un contenedor se define como un chip bueno o malo. Luego, este mapa de obleas se envía al proceso de conexión de chips que luego solo recoge los circuitos que pasan seleccionando el número de contenedor de chips buenos. El proceso en el que no se utiliza ningún punto de tinta para marcar los chips defectuosos se denomina mapeo de sustrato . Cuando se utilizan puntos de tinta, los sistemas de visión en el equipo de manipulación de chips posterior pueden descalificar el chip al reconocer el punto de tinta.

En algunos casos muy específicos, un chip que pasa algunas pruebas, pero no todas, puede seguir utilizándose como producto, normalmente con una funcionalidad limitada. El ejemplo más común de esto es un microprocesador para el que solo funciona una parte de la memoria caché integrada en el chip . En este caso, el procesador a veces puede seguir vendiéndose como una pieza de menor coste con una menor cantidad de memoria y, por tanto, un menor rendimiento. Además, cuando se han identificado chips defectuosos, el personal de producción puede utilizar el chip del contenedor defectuoso para la configuración de la línea de montaje.

El contenido de todos los patrones de prueba y la secuencia mediante la cual se aplican a un circuito integrado se denominan programa de prueba.

Después de encapsular el CI, el chip encapsulado se vuelve a probar durante la fase de prueba del CI , normalmente con los mismos patrones de prueba o con patrones muy similares. Por este motivo, se puede pensar que la prueba de obleas es un paso innecesario y redundante. En realidad, esto no suele ser así, ya que la eliminación de matrices defectuosas ahorra el considerable coste de encapsular dispositivos defectuosos. Sin embargo, cuando el rendimiento de producción es tan alto que la prueba de obleas es más cara que el coste de encapsular los dispositivos defectuosos, se puede omitir por completo el paso de prueba de obleas y las matrices se someterán a un ensamblaje a ciegas.

• Caracterización de los bonos
• Prueba de obleas sin contacto

• Fundamentos de las pruebas de semiconductores digitales (versión 4.0) de Guy A. Perry (edición en espiral, 1 de marzo de 2003) ISBN 978-0965879705 
• Principios de pruebas de redes de semiconductores (Prueba y medición) (Tapa dura) de Amir Afshar, 1995 ISBN 978-0-7506-9472-8 
• Pruebas de circuitos VLSI con limitación de potencia. Una guía para la norma de pruebas IEEE 1149.4 (Frontiers in Electronic Testing) de Nicola Nicolici y Bashir M. Al-Hashimi (edición Kindle, 28 de febrero de 2003) ISBN 978-0-306-48731-6 
• Memorias de semiconductores: tecnología, pruebas y confiabilidad, de Ashok K. Sharma (tapa dura, 9 de septiembre de 2002) ISBN 978-0780310001