A conclusão de um chip semicondutor envolve muitas etapas e é importante detectar chips defeituosos por meio de testes. Muitos testes são realizados durante o processo de fabricação de semicondutores.

- EDS (Electrical Die Sorting), também conhecido como teste de wafer ou teste de sonda, é realizado quando o processamento do wafer é concluído na etapa FAB.
- O teste final é realizado após o chip ser embalado.

Hoje conheceremos o EDS, que é o primeiro de uma série de testes que garantem a qualidade dos chips semicondutores.
A EDS está relacionada à melhoria do rendimento dos semicondutores.

A EDS ocorre entre a etapa FAB (onde os circuitos são desenhados em wafers) e a etapa de embalagem (onde o chip tem a aparência do produto final). Como o nome sugere, testes elétricos são realizados em cada chip para garantir que atenda ao nível de qualidade exigido. O objetivo do EDS é o seguinte:

- Elimine chips semicondutores defeituosos no nível do wafer para melhorar as etapas subsequentes de empacotamento e teste e economizar custos.

- Repare chips defeituosos para melhorar o rendimento e economizar custos.

- Corrigir problemas encontrados em projeto ou FAB.

Primeiro, teste as características elétricas para garantir que cada chip atenda ao nível de qualidade exigido. Os chips defeituosos, mas reparáveis, são reparados, e os chips defeituosos que não podem ser reparados são marcados com "tinta". Os chips defeituosos são removidos dos processos subsequentes para melhorar a eficiência do processo.

EDS é crucial para melhorar o rendimento dos semicondutores. O rendimento é a porcentagem de matrizes boas que atendem aos requisitos de qualidade em relação ao número máximo de chips em um único wafer (PIBW, matriz bruta por wafer) e é um indicador direto da eficiência da produção de semicondutores.

O processo EDS é realizado fazendo contato entre o wafer e a placa da sonda. Inúmeros pequenos pinos na placa da sonda entram em contato com o wafer e enviam sinais elétricos que podem detectar chips defeituosos.

Existem quatro etapas principais no processo EDS, embora muitos processos pequenos constituam o EDS.

Etapa 1 - Teste Elétrico e Wafer Burn-In (ET e WBI)

O teste elétrico envolve a medição das características de tensão CC e corrente de vários componentes (transistores, resistores, capacitores e diodos) necessários para a operação de circuitos integrados semicondutores.

Após o teste elétrico vem o teste de queima do wafer. O wafer é aquecido a uma determinada temperatura e depois submetido a tensões CA e CC para detectar quaisquer defeitos ou problemas potenciais. Esta etapa aumenta muito a confiabilidade do produto.

Passo 2 - Teste Quente/Frio

Nos testes a quente/frio, chips individuais defeituosos são detectados no wafer usando sinais elétricos. Os chips defeituosos reparáveis ​​são marcados para reparo na etapa subsequente. Para garantir que os chips funcionem perfeitamente em diferentes temperaturas, eles são testados em temperaturas superiores e inferiores à temperatura ambiente.

Etapa 3 - Reparo/Teste Final

A etapa de reparo é talvez a etapa mais crucial no processo EDS.

Na etapa de reparo, os chips que foram considerados reparáveis ​​na etapa de teste a quente/frio são reparados. Após o reparo, é realizado um teste final para validar se o reparo foi executado corretamente. O resultado de aprovação/reprovação desta etapa é o resultado final.

Passo 4 - Marcação com tinta

Na etapa de marcação com tinta, os chips defeituosos são marcados com tinta especial para identificá-los. Os chips que passam pela marcação com tinta incluem aqueles que falharam no teste quente/frio, foram reparados incorretamente e falharam no teste final ou não foram devidamente preenchidos no wafer (matrizes falsas). No passado, marcas de tinta reais eram usadas para rotular os chips defeituosos, mas hoje em dia apenas são registrados dados para identificar os defeituosos. Os chips defeituosos identificados através da marcação com tinta não são processados ​​posteriormente na embalagem, economizando materiais, equipamentos, tempo e mão de obra nos processos de embalagem e teste.

Após a marcação com tinta, o wafer é cozido, passa pela inspeção de controle de qualidade (CQ) e depois segue para o processo de embalagem.

Estamos agora a apenas alguns passos do nascimento de um chip semicondutor perfeito. No próximo artigo, exploraremos o processo de embalagem de chips semicondutores em um formato adequado para instalação em dispositivos.