器件PCM测试准确性问题

器件PCM测试准确性问题测试工程陶玉美杭州士兰集成电路有限公司杭州经济技术开发东区10号路308号一、概况二、异常分析三、总结

器件PCM测试一直存在误测问题，集中体现在三极管HFE,VBEF及2KG的IR测试上，此类问题的出现，主要是由于以下几个原因：

1.测试设备不稳定

2.扎针不良

3.测试设备精度达不到要求一、概况二、异常分析2.1三极管测试三极管测试出现的异常主要包括HFE值测不准，VBEF值波动大。

HFE值分层二、异常分析2.1三极管测试首先对扎针进行确认，VBEF是反应扎针情况的一个比较直观的参数，为此对VBEF测试值进行分析，数据分布如下：

二、异常分析2.1三极管测试设备调试后，重测HFE值分布如下

二、异常分析2.1三极管测试重测VBEF值分布

二、异常分析2.1三极管测试

目前三极管测试设备有P2E49，P2E24两台。由于通量问题，P2E24还兼顾抽测2SB035小管芯产品，换算下来三极管测试设备只有1.5台。而需要测试的三极管包括3DD，3DL，3DY，3GP，3GR，3KG，3ZY七大系列约460个品种，因每个品种的HFE测试条件及HFE值所在档位千差万别，导致测试机的测试精度很难满足所有产品的要求，同时也影响测试机的工作状态，故障率极高，两台三极管测试机（P2E24，P2E49）基本上1~2天就会出现设备不稳定甚至故障。特别是不稳定时，由于HFE值的内控标准范围较宽，测试值均在合格范围之内，导致异常不容易及时发现，严重影响测试质量。补充：士兰微设备开发人员本周在对D560测试机进行调试，主要解决的是测试数据不稳定，数据分层，数据波动大以及3DL测试HFE偏大的问题，等设备调试全部结束后，用进口的样管比较测试值与友旺的误差。并跟踪是否会再出现数据不稳定问题，同时请教设备人员造成测试数据波动的原理，以及现场可以采取的改进措施。

二、异常分析2.1三极管测试

VBEF值波动大二、异常分析2.1三极管测试

VBEF值波动大，主要是扎针不良，对于三极管小管芯，如3KG027043品种，由于本身压点面积小，导致探针极容易扎偏。下图为3KG027043镜下扎针情况，探针的调整空间非常有限，经常出现在探针台的镜下观察扎针情况良好，但在放大倍数更高的显微镜下观察会出现针迹偏离。右下图探针针迹所占面积达PAD总面积的近1/3，在调针时，往往是根据经验来操作。目前采取的措施是，针对小管芯品种，尽量采用新针进行测试，但无法从根本上解决问题。二、异常分析补充：对3KG035043N品种同一颗管芯，分别用四根针，两根针测试，对测试数据进行对比。

4根针2根针BVEBO7.8897.902VBEF0.925191.671HFE1168.966164.865HFE2187.191179.482HFE000209.918199.871DIVID0.9028230.918560982HFE3100.86686.25VBESAT10.8105110.894245028VBESAT1.0061.516VCESAT0.228190.505156994BVCEO58.77762.388BVCBO138.564141.327IEBO1.38E-091.67E-10ICEO3.58E-072.19622E-07ICBO5.11E-093.931E-09二、异常分析2.22KGYQ测试（参数IR）

2KGYQ测试IR，由于设备本身稳定性及准确性问题，导致测试值波动大。

二、异常分析2.22KGYQ测试（参数IR）

2KGYQ测试IR，由于设备本身稳定性及准确性问题，导致测试值波动大。IR的测试机误差允许范围为±3nA，目前的2KG参数内控标准为IR<15nA@20V，对于IR本身较大（如12nA,13nA)的批次,在D200测试机上自动测试时，往往会出现偏大异常。2KGYQ在减薄前经过2次测耐压，即自动和手动。对于上述这种自动测试存在IR偏大的异常，在手动测试时（用图示仪进行测试），IR值又在合格范围之内。测试误差的另外一个原因是两种测试仪器的测试原理不同，自动测试所加的时间是瞬间的，而图示仪的测试时间较长，且是持续的，测试值相对比较稳定。

二、异常分析补充：对测试机进行了调换，IR测试值相对比较稳定，未出现零星的突变的数据。后续对测试机状态继续跟踪。

三、总结

通过以上的简单分析，可以归纳出影响测试准确性的因素主要有以下几方面：测试设备不稳定

测试设备由于本身性能的限制，无法满足所有品种的测试要求，导致测试准确性下降；

2.扎针不良

对于三极管小管芯品种，由于调针难度较大，容易出现探针扎偏的问题，导致测试数据异常；3.测试设备精