半导体产业链很长，但是如果从芯片测试的角度来看，芯片的制造环节可以分为晶圆制造、晶圆测试、芯片封装、成品测试等几个阶段。其中晶圆测试通过ATE搭配Prober来完成；成品测试则是通过ATE搭配高低温冲击气流仪来完成。

从研发到量产，测试是关键必备环节

         因为芯片测试所占芯片总制造成本的比例相对较小，在百分之几的范围，通常会被很多芯片设计公司所忽视。但实际上，芯片测试是实现从研发到量产的关键环节。首先，我们通过晶圆测试和成品测试双重环节来保障产品的质量。其次，测试方案的优劣直接影响到良率的高低和测试成本的大小。

         芯片测试是一项较为复杂的工作，它涉及到测试设备、测试程序、测试参数、测试条件、测试方法论、新产品量产导入流程和系统、芯片功能及性能的验证、测试数据分析等诸多方面。要开发出一套高质量的测试方案，需要开发者熟悉所测芯片的功能，熟悉所用测试设备的性能，具备完善的半导体测试理论知识，拥有丰富的量产测试开发实践经验。

         测试工程的工作重点是测试方案的开发和执行，包括三种主要的ATE测试程序：用于可靠性测试的QUAL程序，用于芯片验证的CHAR的程序，以及用于量产的CP和FT程序。

二、对ATE测试方案有不同的期望

         首先，可靠性测试 (Reliability Test）对ATE测试方案（QUAL）的期望

         第一，非常快速锁定检验程序 (Lock test program ASAP)。在芯片可靠性测试的前后，我们需要用ATE程序来搜集芯片在关键参数上测试结果的漂移。有些可靠性测试项目的测试时间很长，尽早锁定ATE QUAL test program，才能开始进行可靠性的测试，从而尽早知道芯片的可靠性设计是否达到期望。

         第二，足够的覆盖率 (“Good-enough” test coverage)。没有足够覆盖率的程序，会丧失对芯片某些关键参数的测试结果监测，从而忽视潜在的质量风险。

         第三，精确性 (accuracy)。我们需要一定精度来追踪关键参数的漂移，测试的精度要能够定量地反映出趋势的变化。

         稳定性 （Gauge R&R – Repeatability &Reproducibility） 对同一颗芯片的同一个参数多次测量结果一致吗? 在不同的测试机台上的结果是否一致？在同一个机台，利用不同的测试治具得出的测试结果是否一致? 在同一机台、同一治具上的不同工位测测试结果是否一致？这些都是我们需要搜集和分析的数据。

         成都中冷低温生产研发的ThermoTST TS760是一台精密的高低温冲击气流仪，具有更广泛的温度范围-70℃到+225℃，提供了非常先进的温 度转换测试能力。温度转换从-55℃到+125℃之间转换10秒 ; 经长期的多 工况验证，满足各类生产环境和工程环 境的要求。TS760是纯机械制冷，无需液氮或任何其它消耗性制冷剂。 其搭配ATE进行特性分析、高低温温变测试、温度冲击测试、失效分析等可靠性试验。

其次，验证测试 (Characterization Test) 对ATE测试方案（CHAR）的期望

         第一，完整的覆盖率。CHAR test program是一个项目中较庞大、完整的ATE测试程序。它的作用是对芯片的各个ip、各项参数在不同测试条件下做完备的检测。CHAR program在不同process corner、不同电压、不同温度下所得到的测试结果，帮助我们对芯片进行一个“全方位的体检”，即characterization across“PVT”。

         第二，非常精确。相比QUAL 测试程序，我们对CHAR测试结果的精确度有着更高的期望。由于CHAR program不用于大批量生产，对test time不太敏感，因此为了更准确地分析芯片的性能，我们可以通过设定更精确的量测档位、取更多的采样点做平均、以及预留更多的wait time/settling time等方式来达到ATE instrument力所能及的精确的结果。

         第三，稳定性。同QUAL 程序一样，我们也需要稳定的ATE测试结果。

         而后，量产测试 (Production Test) 对ATE测试方案（CP/FT）的期望

         第一，低成本 （Lowest-cost）。在任何大规模生产中，生产成本一定是我们优先考虑的事。因此，我们需要采用“合适而不是昂贵、高端的ATE测试设备”来开发量产测试方案。

         第二，非常稳定 （High Gauge R&R）。三种ATE测试程序中，“量产测试程序”对稳定度的要求高。这是因为测试结果的稳定性极大地影响着量产良率，而良率也间接转换成芯片的生产制造成本，同时影响着产品的产能和交付。

         第三，充足的覆盖率 （Sufficient test coverage）。我们用充足的覆盖率，而不是完整的覆盖率，这是出于测试成本的考虑。ATE CHAR program需要几分钟、几十分钟、甚至几个小时的来完成一颗芯片的测试数据搜集是很常见的。很显然，这种program不能用于量产，因为太贵了！一套ATE测试设备每小时的收费大概在10美金到200美金不等。如果一颗芯片测试需要几十分钟，那么它一定要卖出天价才能保本。所以我们不得不在test coverage和test time之间做权衡和取舍。