微電子器件測試與封裝-第四章

微電子器件測試與封裝-第四章深愛半導(dǎo)體股份有限公司封裝部-謝文華器件的分類

Page2內(nèi)容|半導(dǎo)體器件測試SHENZHENSISEMICONDUCTORSCO.,LTD半導(dǎo)體器件一、集成電路ASIC存儲器FPGA二、分立器件雙極晶體管——Transistor場效應(yīng)晶體管——MOSFET可控硅——SCR二極管——DiodeIGBT21、ICEO,ICBO,IEBO2、BVCEO,BVCBO,BVEBO3、VCESAT、VBESAT4、hFE5、VFBE、VFBC、VFEC6、開關(guān)時間：TS、TF7、熱阻雙極晶體管的參數(shù)內(nèi)容|半導(dǎo)體器件測試

Page4SHENZHENSISEMICONDUCTORSCO.,LTD1.IGSS:柵源漏電2.IDSS：漏源漏電3.BVDSS：漏源反向擊穿電壓4.VTH：開啟電壓5.RDSON：導(dǎo)通電阻6.VFSD：源漏正向電壓7.GMP：跨導(dǎo)8.VP:夾斷電壓GDSMOSFET的參數(shù)內(nèi)容|半導(dǎo)體器件的測試4IGBT的參數(shù)內(nèi)容|半導(dǎo)體器件測試1、ICEO,ICBO,IGE2、BVCEO,BVCBO,BVEBO3、VCESAT、VBESAT4、VTH5、VFBE、VFBC、VFEC7、GMP：GFS6、熱阻VFVRIR二極管的參數(shù)內(nèi)容|半導(dǎo)體器件測試

Page7SHENZHENSISEMICONDUCTORSCO.,LTD半導(dǎo)體器件測試的目的：檢驗產(chǎn)品能否符合技術(shù)指標(biāo)的要求剔除不良品根據(jù)參數(shù)進(jìn)行分選可靠性篩選測試內(nèi)容：靜態(tài)電參數(shù)動態(tài)電參數(shù)熱阻可靠性測試按階段分芯片測試（中測）成品測試（成測）器件的測試內(nèi)容|半導(dǎo)體器件測試根據(jù)不同環(huán)境，可分為：常溫測試高溫測試低溫測試7

Page8SHENZHENSISEMICONDUCTORSCO.,LTD器件的符號內(nèi)容|半導(dǎo)體器件測試GDS8自動分選機器件的測試內(nèi)容|半導(dǎo)體器件測試測試系統(tǒng)常規(guī)測試系統(tǒng)（JUNODTS-1000）TS測試系統(tǒng)氣槍主顯示器（顯示參數(shù)、調(diào)用程序）報警燈測試站（測頭）計數(shù)顯示器震盤與導(dǎo)軌自動分選機靜態(tài)參數(shù)測試設(shè)備介紹內(nèi)容|半導(dǎo)體器件測試圖示儀：QT2晶體管特性圖示儀370B圖示儀576圖示儀靜態(tài)參數(shù)測試系統(tǒng)：DTS-1000分立器件測試系統(tǒng)TESEC881測試系統(tǒng)JCT-200測試系統(tǒng)聯(lián)動科技分立器件測試系統(tǒng)可靠性測試設(shè)備介紹內(nèi)容|半導(dǎo)體器件測試熱阻測試儀TESECKT-9614熱阻測試儀TESECKT-9414熱阻測試儀EAS測試系統(tǒng)ITC5500EAS測試系統(tǒng)TESEC3702LV測試系統(tǒng)覺龍T331AEAS測試系統(tǒng)SOATESECSOA測試儀其他DY-2993晶體管篩選儀動態(tài)參數(shù)測試設(shè)備介紹內(nèi)容|半導(dǎo)體器件測試雙極晶體管開關(guān)參數(shù)測試儀：伏達(dá)UI9600UI9602晶體管測試儀KF-2晶體管測試儀覺龍（紹興宏邦）晶體管開關(guān)參數(shù)測試系統(tǒng)肯藝晶體管開關(guān)參數(shù)測試系統(tǒng)DTS-1000分立器件測試系統(tǒng)MOSFET動態(tài)參數(shù)測試ITC5900測試系統(tǒng)覺龍T342柵極等效電阻測試系統(tǒng)質(zhì)量及其單位

Page14內(nèi)容|基礎(chǔ)知識SHENZHENSISEMICONDUCTORSCO.,LTD14

Page15SHENZHENSISEMICONDUCTORSCO.,LTDVFBE:BE正向通電流IB，測試BE之間的壓降雙極晶體管的測試內(nèi)容|半導(dǎo)體器件測試15

Page16SHENZHENSISEMICONDUCTORSCO.,LTD1、ICEO：集電極開路CE之間加電壓VCE，測試CE之間的反向電流2、ICBO：發(fā)射極開路CB之間加電壓VCB，測試CB之間的反向電流O－表示OPEN，即開路的意思，不是0（零）由于這些反向電流通常是不希望它發(fā)生的，因此也叫漏電流雙極晶體管的測試內(nèi)容|半導(dǎo)體器件測試16

Page17SHENZHENSISEMICONDUCTORSCO.,LTD3、IEBO：C極開路時，EB之間加電壓，測試EB之間的反向電流雙極晶體管的測試內(nèi)容|半導(dǎo)體器件測試17

Page18SHENZHENSISEMICONDUCTORSCO.,LTDBVCEO–B極開路時CE的反向擊穿電壓BVCBO－E極開路時CB的反向擊穿電壓作用：測試器件能承受的反向電壓，反向擊穿電壓越高說明器件能承受的電壓越高雙極晶體管的測試內(nèi)容|半導(dǎo)體器件測試18

Page19SHENZHENSISEMICONDUCTORSCO.,LTDBVEBO－C極開路時EB的反向擊穿電壓雙極晶體管的測試內(nèi)容|半導(dǎo)體器件測試19

Page20SHENZHENSISEMICONDUCTORSCO.,LTD1、VBESAT:三極管在飽和狀態(tài)時輸入的正向壓降2、VCESAT:三極管在飽和狀態(tài)時集電極－發(fā)射極間的壓降，也叫飽和壓降飽和壓降即器件導(dǎo)通時的壓降，飽和壓降越小損耗越小，發(fā)熱量越低雙極晶體管的測試內(nèi)容|半導(dǎo)體器件測試20

Page21SHENZHENSISEMICONDUCTORSCO.,LTDhFE－共發(fā)射極低頻小信號輸出交流短路電流放大系數(shù)β－當(dāng)集電極電壓與電流為規(guī)定值時，Ic與Ib之比，即β＝IC/IB

。一般數(shù)值上hFE＝β，測試條件VCE=IC=雙極晶體管的測試內(nèi)容|半導(dǎo)體器件測試21

Page22SHENZHENSISEMICONDUCTORSCO.,LTD熱阻(RTH)-阻礙熱流散發(fā)的物理參數(shù)，是表征晶體管工作時所產(chǎn)生的熱量向外界散發(fā)的能力由于直接測熱阻很困難，以測dvbe來測試三極管的熱阻條件：

VCB=25VIE=?IM=6mAPT=70msDT=70msUPP=120mvLOW=40mv雙極晶體管的測試內(nèi)容|半導(dǎo)體器件測試22

Page23SHENZHENSISEMICONDUCTORSCO.,LTD開關(guān)管－功率損耗主要在開和關(guān)的瞬間，開關(guān)時間越長，損耗越高開關(guān)時間分：1、TR上升時間2、TS:存儲時間3、TF：下降時間開關(guān)時間分類的作用－提高一致性雙極晶體管的測試內(nèi)容|半導(dǎo)體器件測試23

Page24SHENZHENSISEMICONDUCTORSCO.,LTD動態(tài)參數(shù)：QG/QGS/QGDRGCISSCOSSCRSS熱阻GDSMOSFET的測試內(nèi)容|半導(dǎo)體器件的測試24

Page25SHENZHENSISEMICONDUCTORSCO.,LTD漏電：ICEO,ICBO,IEBO耐壓：BVCEO,BVCBO,BVEBO飽和壓降：VCESAT、VBESAT放大倍數(shù)：hFE正向壓降：VFBE、VFBC、VFEC開關(guān)時間：TS、TF熱阻MOSFET的測試內(nèi)容|半導(dǎo)體器件的測試25

Page26SHENZHENSISEMICONDUCTORSCO.,LTD1.IGSS:Gate-to-SourceForwardLeakageCurrent2.IDSS：Drain-to-SourceForwardLeakageCurrent3.BVDSS：Drain-to-SourceBreakdownVoltage4.VTH：GateThresholdVoltage5.RDSON：StaticDrain-to-SourceOn-Resistance6.VFSD：DiodeForwardVoltage7.GMP：GFS8.VP:Pinch-OffVoltageGDSMOSFET的測試內(nèi)容|半導(dǎo)體器件的測試26

Page27SHENZHENSISEMICONDUCTORSCO.,LTD1.

GATECHARGE：QG/QGS/QGD2.

DYNAMICCHARACTERISTICS：CISS,COSS,CRSS測試設(shè)備：ITC5900功能：QG/QGS/QGD、RG、CISS,COSS,CRSSMOSFET的測試內(nèi)容|半導(dǎo)體器件的測試271.測試項目(IGSS)，測試線路如右：測試方法：

D,S短接，GS端給電壓，量測IGSIGSS：此為在閘極周圍所介入的氧化膜的洩極電流，此值愈小愈好，當(dāng)所加入的電壓，超過氧化膜的耐壓能力時，往往會使元件遭受破壞。測試目的：1.檢測Gate氧化層是否存在異常2.檢測因ESD導(dǎo)致的damage3.檢測Bonding后有無Short情形

Page28SHENZHENSISEMICONDUCTORSCO.,LTDMOSFET的測試內(nèi)容|半導(dǎo)體器件的測試2.測試項目(IDSS)，測試線路如右：測試方法：

G,S短接，DS端給電壓，量測IDSIDSS：即所謂的洩漏電流，通常很小，但是有時為了確保耐壓，在晶片周圍的設(shè)計，多少會有洩漏電流成分存在，此最大可能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值10倍以上。該特性與溫度成正比測試目的：1.檢測DS間是否有暗裂2.建議放在BVDSS后測試

Page29SHENZHENSISEMICONDUCTORSCO.,LTDMOSFET的測試內(nèi)容|半導(dǎo)體器件的測試3.測試項目(BVDSS)，測試線路如右：測試方法：

G,S短接，DS端給電流，量測VDS=VD-VSBVDSS：此為Drain端–Source端所能承受電壓值,主要受制內(nèi)藏逆向二極體的耐壓,其測試條件為VGS=0V,ID=250uA.該特性與溫度成正比測試目的：1.檢測產(chǎn)品是否擊穿2.可用來檢測產(chǎn)品混料

Page30SHENZHENSISEMICONDUCTORSCO.,LTDMOSFET的測試內(nèi)容|半導(dǎo)體器件的測試4.測試項目(VTH)，測試線路如右：測試方法：

G,D短接，DS端給電流，量測VTH=VGS=VD-VSVTH：使MOS開始導(dǎo)通的輸入電壓稱THRESHOLDVOLTAGE。由於電壓在VGS(TH)以下，POWERMOS處於截止?fàn)顟B(tài)，因此，VGS(TH)也可以看成耐雜訊能力的一項參數(shù)。VGS(TH)愈高，代表耐雜訊能力愈強，但是，如此要使元件完全導(dǎo)通，所需要的電壓也會增大，必須做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，一般約為2~4V，與BJT導(dǎo)通電壓VBE=0.6V比較，其耐雜訊能力相當(dāng)良好。該特性與溫度成反比測試目的：1.檢測產(chǎn)品的OS2.可用來檢測產(chǎn)品混料3.檢測W/B制程之Gate線

Page31SHENZHENSISEMICONDUCTORSCO.,LTDMOSFET的測試內(nèi)容|半導(dǎo)體器件的測試5.測試項目(Rdson)，測試線路如右：RDSON：導(dǎo)通電阻值,低壓POWERMOSFET最受矚目之參數(shù)

RDS(on)=RSOURCE+RCHANNEL+RACCUMULATION+RJFET+RDRIFT(EPI)+RSUBSTRATE低壓POWERMOSFET導(dǎo)通電阻是由不同區(qū)域的電阻所組成，大部分存在於RCHANNEL，RJFET及REPI，在高壓MOS則集中於REPI。為了降低導(dǎo)通電阻值，Mosfet晶片技術(shù)上朝高集積度邁進(jìn)，在製程演進(jìn)上，TRENCHDMOS以其較高的集積密度，逐漸取代PLANARDMOS成為MOSFET製程技術(shù)主流。該特性與溫度成正比.

Page32SHENZHENSISEMICONDUCTORSCO.,LTDMOSFET的測試內(nèi)容|半導(dǎo)體器件的測試5.測試項目(Rdson)，測試線路如右：測試方法：

GS給電壓，DS端給電流ID，量測VDS用VDS/ID得到Rdson1.分立器件測試機均是由此公式換算得出2.KDK-2002/2003在寫測試條件時，Range部分請選擇10,其PNP極性VGS需寫成負(fù)值測試目的：在產(chǎn)品出現(xiàn)Balloff異常時，可用來加嚴(yán)測試，篩選出異常品

Page33SHENZHENSISEMICONDUCTORSCO.,LTDMOSFET的測試內(nèi)容|半導(dǎo)體器件的測試6.測試項目(VFSD)，測試線路如右：測試方法：依照客戶要求決定測試方法：1.一個是VGS=0V，量測DS間二極管的壓降2.一個是G腳Open，量測DS間二極管的壓降VFSD：此為內(nèi)嵌二極管的正向?qū)▔航?，VFSD=VS-VD測試目的：1.檢測晶圓製程中的異常，如背材脫落2.檢測W/B過程中有無Sourcewire球脫現(xiàn)象Remark：Tesec881中，VFSD+可以寫成VGS=0V,VFSD代表G腳Open

Page34SHENZHENSISEMICONDUCTORSCO.,LTDMOSFET的測試內(nèi)容|半導(dǎo)體器件的測試7.測試項目(VP)，測試線路如右：測試方法：給GS一個電壓，從DS間灌入一個電流(一般為250uA)調(diào)整IG直到ID=設(shè)定電流，量測VGS=VG-VSVP：夾斷電壓測試目的：1.檢測SourceOpen（Source未打線或者有Balloff現(xiàn)象），如果Source未打線，則VP=VGSLimit=28V2.當(dāng)GSOK,DSShort，此時VP=Vgslimit

Page35SHENZHENSISEMICONDUCTORSCO.,LTDMOSFET的測試內(nèi)容|半導(dǎo)體器件的測試8.測試項目(GMP)，測試線路如右：測試方法：

GDShort，從DS間灌入一個電流(一般為250uA)量測IDS及VGS,用ID/VGS得到GFSGMP：又叫GFS.代表輸入與輸出的關(guān)係即GATE電壓變化,DRAIN電流變化值,單位為S.當(dāng)汲極電流愈大,GFS也會增大.在切換動作的電路中,GFS值愈高愈好.測試目的：檢驗產(chǎn)品在某種條件下的電流與電壓的變化量GDSFORCEIDS=250uAMEASUREIDS/VGSVDS在Tesec881中，可以用DeltaI/DeltaVp來進(jìn)行替換測試，其時間要求如下：

VP1:IDTime=380uSVP2:0.9*IDTime=780uSGMP=(0.9*ID)/Delta(VP1-VP2)

Page36SHENZHENSISEMICONDUCTORSCO.,LTDMOSFET的測試內(nèi)容|半導(dǎo)體器件的測試MOSFET的交流參數(shù)

AC