半导体测试

保障电子创新中的高精度与高可靠性

得益于技术进步、市场需求和政府政策的不断推动，全球半导体发展正在加速。无论是通信连接、专业工作还是日常娱乐，我们的生活几乎每一个环节都离不开半导体器件。要确保这些电子产品的可靠性，必须进行准确量化与严格保障。半导体测试涵盖从材料、器件到系统等多个层面，是确保其可靠性和性能的关键环节。

泰克全面的半导体测试解决方案组合

泰克面向芯片设计人员、验证工程师和制造商提供多样化的半导体测试解决方案。Keithley 系列仪器可在晶圆、裸片及封装器件各阶段提供高精度的参数测试支持。EA Elektro-Automatik 电源为新一代功率半导体测试提供大功率输出支持。泰克示波器和信号源可助力芯片设计人员推动高速数据通信技术的持续发展。面对高度全球化的半导体产业，选择如泰克这类具有全球服务能力的合作伙伴尤为重要。

材料测试

在功率半导体行业中，材料测试主要针对碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）等材料进行分析。这一过程对于理解其独特特性至关重要，并在功率半导体器件制造过程中发挥着关键作用。材料测试有助于高效可靠电子器件的开发，从而引领电子产业的未来发展。了解泰克提供的多种材料测试方案，助力您的研究与应用。

器件测试

在功率半导体行业中，器件测试是一项关键流程，用于评估半导体器件的功能性、性能表现和可靠性。该测试可确保器件在被集成到电子产品之前，符合所需的性能、可靠性和质量标准。器件测试包括多种技术方法，其中 I-V 特性分析是理解功率半导体中电流与电压关系的基本手段之一。下方了解更多泰克提供的器件测试类型。

系统级测试

在功率半导体行业中，系统级测试是一项全面性的流程，旨在评估半导体器件在系统层级下的功能和性能。该测试方法日益重要，因为它能够发现晶圆探针测试和封装测试阶段可能遗漏的设计问题。系统级测试支持高速度并行测试数百万颗芯片，不仅提升产能，还确保更全面的测试覆盖率。随着半导体工艺不断缩小，器件封装愈发复杂，系统级测试已成为不可或缺的关键步骤。

晶圆测试

晶圆测试，也称为晶圆筛选或晶圆探针测试，是半导体测试的第一阶段。在晶圆尚未切割成单个芯片之前进行。其目的是尽早识别缺陷，减少浪费并提升良率。在晶圆测试中，使用探针卡与晶圆上的焊盘进行电接触，对每颗芯片进行功能测试。泰克为关键任务器件提供完整的晶圆测试服务，支持测试4"、6"、8"、12"（100mm、150mm、200mm、300mm）晶圆，涵盖模拟、数字和混合信号测试。

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案例研究：晶圆测试

假设您是一名半导体制造工程师，刚收到一批新的硅晶圆，您需要对它们进行测试。您将晶圆装载进晶圆探针机，该设备能自动定位晶圆，使每颗芯片位于探针卡下方。探针卡下降，与芯片焊盘接触，设备运行一系列电气测试以检测芯片功能。如有不合格芯片，会被标记，待晶圆切割后予以剔除。

封装测试

当晶圆被切割成单颗芯片后，合格芯片将进入封装流程。封装完成后进行封装测试（又称最终测试），这是更全面的测试环节，评估芯片在各种条件下的性能，确保其符合电气、机械和热性能规范。测试项目可能包括速度、电源功耗及漏电流等。泰克提供全面的封装测试服务，确保封装器件能够应对运输和储存等应用挑战。

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应用案例：封装测试

现在，您在封装测试部门，接收来自晶圆测试的合格芯片。您需要确保这些芯片已准备好应对实际应用。将芯片加载至测试板上的插槽，测试设备运行一系列模拟真实应用环境的测试，包括速度、功耗和封装漏电等测试，若测试未通过，则芯片将被淘汰。

最终测试

半导体测试的最后阶段是系统级或应用级测试。在该阶段，已封装芯片将在近似其最终应用场景的系统中进行测试，以确保其在实际应用中正常运行。泰克提供 IC 封装测试解决方案，帮助验证器件和模块在所需性能水平下稳定运行。

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应用案例：最终测试

最终，您来到系统级测试部门。在这里，芯片不再是单独测试，而是被集成到实际系统中，例如手机、汽车电子系统或数据中心服务器中。您负责监测系统运行状态，确保芯片在目标应用中运行正常。通过测试的芯片即准备交付客户。
总之，半导体测试是一项严谨的流程，确保器件的质量与可靠性。它帮助发现并剔除不合格芯片，从而保障最终只有高质量的产品进入市场。

先进的半导体测试技术

• 直流参数测试：这项关键测试评估半导体在各种直流（DC）条件下的行为。主要测量漏电流、阈值电压和饱和电流等参数，这些参数对于评估器件的性能和稳定性至关重要。
• 交流参数测试：该测试评估半导体在不同频率下对交流（AC）信号的响应能力。此项测试对于用于交流应用场景的器件尤为重要，确保其在多种工作条件下保持稳定性能。
• 功能测试：全面验证半导体是否能正确执行其预期功能，包括检查晶体管的逻辑操作，以及二极管是否能正确调节电压。
• 老化测试：这是一种长时间运行测试，通过在极端条件下加速器件老化过程，以发现早期失效问题，从而提高整体可靠性。
• 静电放电（ESD）测试：ESD 测试用于评估半导体对日常环境中常见静电放电事件的敏感程度，是保证器件抗干扰能力的重要环节。
• 热特性测试：该测试评估器件的散热能力，防止过热现象，确保其在长期运行中的可靠性。
• 机械性能测试：用于验证器件的物理强度，确保其在操作或运输过程中能承受机械应力，如震动和冲击。
• X 射线分析：这是一种非破坏性测试技术，可检测半导体内部结构与潜在缺陷，如裂纹或层间错位等。
• 扫描电子显微镜（SEM）分析：SEM 提供高分辨率的表面图像，可检测表面缺陷和微观形貌，是进行表征分析的重要手段。
• 透射电子显微镜（TEM）分析：TEM 能深入观察半导体的内部微观结构，揭示原子级细节，有助于深入理解材料特性。
• 原子力显微镜（AFM）分析：AFM 提供三维表面轮廓图，能够检测细微表面不规则性，这些微缺陷可能影响器件性能。
• 时域反射（TDR）测试：TDR 测试用于分析半导体封装和互连的完整性，通过测量电信号反射情况识别故障点。
• 激光电压探测（LVP）测试：LVP 利用聚焦激光在半导体表面产生电压对比，帮助识别微观功能缺陷，是高精度故障分析的关键技术。
• 磁性能测试：用于磁传感器和存储器件领域的半导体，评估其对磁场的响应能力，确保其在磁应用中的有效性。
• 射频（RF）测试：用于无线通信应用的半导体必须通过 RF 测试，确保其能处理现代通信网络中所需的高频信号。
• 噪声系数测试：此项测试衡量半导体引入系统的噪声量，对于高性能和高精度应用而言至关重要。
• 电源噪声测试：用于评估电源噪声对器件运行的影响，确保其在电源波动条件下依然能稳定工作。
• 信号完整性测试：此项关键测试确保半导体在传输与接收信号时无失真和无干扰，是保障数字应用中数据完整性的基础。
• 电磁兼容性（EMC）测试：EMC 测试评估半导体在其目标应用环境中是否能正常运行，同时不会产生或受到电磁干扰，是消费类电子设备测试的核心内容。