芯片测试方法
【专利摘要】本发明提供了一种芯片测试方法，用于在芯片的中测或成测工艺中测试芯片与温度相关的测试项，包括：向待测芯片内部的功率器件施加电压或电流，并通过调节所施加的电压或电流的大小以及对应的施加时间,控制所述待测芯片的温度达到预设温度；在所述待测芯片的温度达到所述预设温度后，测试所述待测芯片与温度相关的测试项。其利用芯片内部的功率器件在通电后会产生功耗，进而提升芯片整体的温度，完成对芯片与温度相关的测试项的测试，无需外加任何加热装置，在中测和成测时均适用，方法简单，便于使用。
【专利说明】
芯片测试方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种芯片测试方法。【背景技术】
[0002]—般情况下，芯片的生产测试分为中测和成测，中测是指晶圆流片完成后，在划片封装之前，通过探针将晶圆上的芯片引脚连接到测试电路，对芯片进行功能和参数测试;成测是指在芯片完成封装之后，通过机械手将芯片连接至测试电路，对芯片进行最终测试。
[0003]芯片的功能和参数中会有涉及到与温度相关的测试项，而测试车间环境为恒温恒湿，因此需要对芯片进行加热方能完成与温度相关的测试项。对于成测，传统的方法是在机械手上附加加热装置，当机械手抓取芯片时，对芯片进行加热，进而进行与温度相关的测试项。而对于中测，由于无法通过探针对芯片加热，因此目前尚无很好的办法进行温度相关的测试。
【发明内容】
[0004]为解决上述技术问题，本发明提出一种芯片测试方法，无需外加加热装置，即可完成中测、成测的温度测试项。
[0005]本发明提供的芯片测试方法，用于在芯片的中测或成测工艺中测试芯片与温度相关的测试项，包括以下步骤:
[0006]向待测芯片内部的功率器件施加电压或电流，并通过调节所施加的电压或电流的大小以及对应的施加时间，控制所述待测芯片的温度，使所述待测芯片的温度达到预设温度；
[0007]在所述待测芯片的温度达到所述预设温度后，测试所述待测芯片与温度相关的测试项。
[0008]作为一种可实施方式，所述向待测芯片内部的功率器件施加电压或电流，并通过调节所施加的电压或电流的大小以及对应的施加时间，控制所述待测芯片的温度，使所述待测芯片的温度达到预设温度，包括以下步骤:
[0009]检测所述待测芯片内部的特定元器件或过温保护模块的温度与其电特性之间的关系，得到所述特定元器件或所述过温保护模块的温度特性；
[0010]从除所述待测芯片的地线引脚以外的一个或多个引脚向所述待测芯片中的所述功率器件施加电压或电流；
[0011]根据获取的所述特定元器件或所述过温保护模块的温度特性，调整向所述功率器件施加的电压或电流的大小以及施加时间，控制所述待测芯片的温度，使所述待测芯片的温度达到所述预设温度。
[0012]作为一种可实施方式，根据获取的所述特定元器件或所述过温保护模块的温度特性，调整向所述功率器件施加的电压或电流的大小以及施加时间，控制所述待测芯片的温度，使所述待测芯片的温度达到所述预设温度，包括以下步骤:
[0013]根据获取的所述特定元器件或过温保护模块的温度特性，通过反馈电路，调整向所述功率器件施加的电压或电流的大小以及施加时间，控制所述待测芯片的温度，使所述待测芯片的温度达到所述预设温度。
[0014]作为一种可实施方式，所述特定元器件为二极管或三极管。
[0015]作为一种可实施方式，所述特定元器件的电特性为通入一定电流时的电压值，所述过温保护模块的电特性为过温保护状态。
[0016]作为一种可实施方式，所述功率器件为静电释放器件。
[0017]作为一种可实施方式，所述功率器件为电阻、或M0S管、或二极管。
[0018]作为一种可实施方式，在向待测芯片内部的功率器件施加电压或电流，并通过调节所施加的电压或电流的大小以及对应的施加时间，控制所述待测芯片的温度时，还包括以下步骤:
[0019]通过测试所述待测芯片的温度的大小，判断所述待测芯片是否存在热阻异常和/ 或热容异常。
[0020]作为一种可实施方式，所述热阻异常由所述待测芯片的封装异常引起。
[0021]本发明相比于现有技术的有益效果在于:
[0022]本发明提供的芯片测试方法，在芯片的中测或成测工艺中，通过向待测芯片内部的功率器件施加电压或电流，并通过调节所施加的电压或电流的大小以及对应的施加时间，控制待测芯片的温度达到预设温度，之后测试待测芯片与温度相关的测试项。其利用芯片内部的功率器件在通电后会产生功耗，进而提升芯片整体的温度，完成对芯片与温度相关的测试项的测试，无需外加任何加热装置，在中测和成测时均适用，方法简单，便于使用。【附图说明】
[0023]图1为本发明提供的芯片测试方法的一实施例的流程图；
[0024]图2为本发明提供的芯片测试方法的另一实施例的示意图；
[0025]图3为本发明提供的芯片测试方法的又一实施例的示意图；
[0026]图4为本发明提供的芯片测试方法的再一实施例的示意图；[〇〇27]图5为图4中的二极管D2的电压随温度的变化曲线示意图。【具体实施方式】
[0028]以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点进行清楚、完整地描述， 显然，所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。
[0029]请参阅1，本发明实施例一提供的芯片测试方法，用于在芯片的中测或成测工艺中测试芯片与温度相关的测试项，包括以下步骤:
[0030]S100、向待测芯片内部的功率器件施加电压或电流，并通过调节所施加的电压或电流的大小以及对应的施加时间，控制待测芯片的温度，使所述待测芯片的温度达到预设温度；
[0031]S200、在待测芯片的温度达到预设温度后，测试待测芯片与温度相关的测试项。
[0032]上述功率器件可以为静电释放器件，例如电阻、或M0S管、或二极管。通过对待测芯片内的电阻、M0S管或者二极管施加一定电流或电压，并持续一定时间，这样待测芯片内部就会产生一定功耗，从而使芯片温度升高。
[0033]本实施例提供的芯片测试方法，利用芯片内部的功率器件在通电后会产生功耗， 进而提升芯片整体的温度，完成对芯片与温度相关的测试项的测试，无需外加任何加热装置，在中测和成测时均适用，方法简单，便于使用。
[0034]作为一种可实施方式，上述步骤S100可以包括以下步骤:
[0035]S110、检测待测芯片内部的特定元器件或过温保护模块的温度与其电特性之间的关系，得到特定元器件或过温保护模块的温度特性；
[0036]S120、从除待测芯片的地线引脚以外的一个或多个引脚向待测芯片中的功率器件施加电压或电流；
[0037]S130、根据获取的特定元器件或过温保护模块的温度特性，调整向功率器件施加的电压或电流的大小以及施加时间，控制待测芯片的温度，使待测芯片的温度达到预设温度。[〇〇38]其中，上述的特定元器件可以是二极管，也可以是三极管，其电特性为通入一定电流时的电压值。过温保护模块的电特性为过温保护状态，例如，过温后停止开关，过温后VCC 电流加大，或者过温后，开关频率降低，开关延时导通等。
[0039]作为一种可实施方式，上述步骤S130可以通过设置反馈电路实现控制待测芯片的温度达到预设温度。本实施例在对待测芯片测试前，先测试待测芯片中特定元器件或过温保护模块的温度特性，被测试的特定元器件或过温保护模块在不同的芯片中的温度特性是基本一致的。然后，从除地线引脚以外的一个或多个引脚向待测芯片中的功率器件施加电压或电流，对待测芯片加温一段时间后，通过测试这些特定元器件的电压或电流值，来确定当前的芯片温度，从而控制待测芯片的温度达到预设温度，最后完成和温度相关的测试项。
[0040]需要说明的是，为防止芯片在生产或应用时产生静电损伤，芯片内部除地线引脚以外，其余引脚均会放置静电释放器件，其结构通常为一个连接在引脚和地线之间的二极管，二极管的阳极接地线，阴极接引脚，二极管的耐压高于该引脚的额定最大工作电压，正常工作时不会对电路产生任何影响。
[0041]例如，可以测试二极管的电压的温度特性，通过测试二极管的电压得到当前温度。 二极管在某一电流下，电压随温度的变化如图5所示。由于测试的时间非常短，都是us级的， 在该时间内，认为待测芯片的温度基本不变。
[0042]在步骤S100,向待测芯片内部的功率器件施加电压或电流，并通过调节所施加的电压或电流的大小以及对应的施加时间，控制待测芯片的温度的过程中，还包括以下步骤:
[0043]通过测试待测芯片的温度的大小，判断待测芯片是否存在热阻异常和/或热容异常。
[0044]上述热阻异常由待测芯片的封装异常引起。
[0045]例如，有些封装异常的芯片，热阻会比正常芯片大。所以，通过给芯片加一定电流或电压，则封装异常的芯片温度会过高。芯片的温度可以通过测试待测芯片的特性来实现。 例如，可以通过检测二极管的压降来判断温度。
[0046]又比如，芯片到达一定温度后会进入过温保护，特定元器件的特性或工作状态会有所不同。一旦进入过温保护，芯片供电引脚VCC的电流会从uA级增大到mA级，或者芯片的驱动信号从有变无等，通过监测这些信号，即可获知待测芯片的内部的特定元器件是否存在热阻异常或热容异常。
[0047]具体地，参见图2,本实施例利用ESD器件(静电释放器件)的二极管特性，在测试时，从除地线外的一个或多个引脚向地线输入电流I，使得ESD器件的二极管正向导通。可以先检测待测芯片的当前温度，调整输入电流的大小和输入时间，使待测芯片的温度达到预设温度。
[0048]如图3所示，待测芯片至少包括供电引脚100、功率器件输出引脚以及地线引脚。其中，功率器件为匪0S管Ml，该Ml的源极与芯片地线之间串联电阻R1，M1的漏极为输出引脚， 运算放大器U1的输出端连接Ml的栅极，同相输入端接基准电压产生电路200,反相输入端接 Ml的源极。将待测芯片的供电引脚100接电源，并施加足够的电压，使待测芯片开始工作并产生基准电压VI至U1的同相输入端;在Ml的漏极加电压VD。通过调整电压VD大小和通电时间t可以精确控制温度。
[0049]考虑到待测芯片的某些与温度相关的测试项的测试时间可能比较长，需要待测芯片在一段时间内都维持在某一温度下。本发明还提供了另一种实现电路，如图4所示，固定电流源12连接到二极管D2的阳极，并且连接到芯片外的反馈回路U2的一个输入端。由于流入反馈回路U2的电流基本为0,流过二极管D2的电流为12。二极管D2阳极的电压为VD10DE， 并随着温度的不同而不同，其电压随温度的变化曲线如图5所示。反馈电路U2通过控制VD的大小，从而控制芯片的温度，使得VID0DE的电压值等于VREF，从而实现控制待测芯片在一段时间内的温度为一定值。
[0050]以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，应当理解，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种芯片测试方法，用于在芯片的中测或成测工艺中测试芯片与温度相关的测试 项，其特征在于，包括以下步骤:向待测芯片内部的功率器件施加电压或电流，并通过调节所施加的电压或电流的大小 以及对应的施加时间，控制所述待测芯片的温度，使所述待测芯片的温度达到预设温度；在所述待测芯片的温度达到所述预设温度后，测试所述待测芯片与温度相关的测试项。2.根据权利要求1所述的芯片测试方法，其特征在于，所述向待测芯片内部的功率器件 施加电压或电流，并通过调节所施加的电压或电流的大小以及对应的施加时间，控制所述 待测芯片的温度，使所述待测芯片的温度达到预设温度，包括以下步骤:检测所述待测芯片内部的特定元器件或过温保护模块的温度与其电特性之间的关系， 得到所述特定元器件或所述过温保护模块的温度特性；从除所述待测芯片的地线引脚以外的一个或多个引脚向所述待测芯片中的所述功率 器件施加电压或电流；根据获取的所述特定元器件或所述过温保护模块的温度特性，调整向所述功率器件施 加的电压或电流的大小以及施加时间，控制所述待测芯片的温度，使所述待测芯片的温度 达到所述预设温度。3.根据权利要求2所述的芯片测试方法，其特征在于，根据获取的所述特定元器件或所 述过温保护模块的温度特性，调整向所述功率器件施加的电压或电流的大小以及施加时 间，控制所述待测芯片的温度，使所述待测芯片的温度达到所述预设温度，包括以下步骤:根据获取的所述特定元器件或过温保护模块的温度特性，通过反馈电路，调整向所述 功率器件施加的电压或电流的大小以及施加时间，控制所述待测芯片的温度，使所述待测 芯片的温度达到所述预设温度。4.根据权利要求2所述的芯片测试方法，其特征在于，所述特定元器件为二极管或三极管。5.根据权利要求2所述的芯片测试方法，其特征在于，所述特定元器件的电特性为通入 一定电流时的电压值，所述过温保护模块的电特性为过温保护状态。6.根据权利要求1至5任一项所述的芯片测试方法，其特征在于，所述功率器件为静电 释放器件。7.根据权利要求1至5任一项所述的芯片测试方法，其特征在于，所述功率器件为电阻、 或MOS管、或二极管。8.根据权利要求1至5任一项所述的芯片测试方法，其特征在于，在向待测芯片内部的 功率器件施加电压或电流，并通过调节所施加的电压或电流的大小以及对应的施加时间， 控制所述待测芯片的温度时，还包括以下步骤:通过测试所述待测芯片的温度的大小，判断所述待测芯片是否存在热阻异常和/或热容异常。9.根据权利要求8所述的芯片测试方法，其特征在于，所述热阻异常由所述待测芯片的 封装异常引起。
【文档编号】G01R31/26GK106019111SQ201610326424
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月17日
【发明人】白浪, 黄必亮, 任远程, 周逊伟
【申请人】杰华特微电子（杭州）有限公司