半导体测试设备之后道测试设备：从长川科技开始，国产厂商实现设备替代再不是梦？

书接上文，与非网小编与大家分享了关与半导体测试设备前道测试的相关信息，感兴趣的各位看官老爷可以点击这里。在这篇文章中，将带大家继续探索半导体测试设备，主要讲述后道测试相关内容。

按照惯例，给大家介绍一下半导体制造过程中的测量环节。集成电路检测根据工艺所处的环节可以分为设计验证、前道量检测和后道检测。 集成电路芯片的生产主要分为 IC 设计、 IC 前道制造和 IC 后道封装测试三大环节，狭义上对集成电路检测的认识集中在封测环节，事实上集成电路检测贯穿生产流程的始终，起始于 IC 设计， 在 IC 制造中继续，终止于对封装后芯片的性能检测，根据检测工艺所处的环节，集成电路检测被分为设计验证、前道量检测和后道检测。

在前文中已经介绍过设计验证于前道检测，现在我们就开始介绍后道检测相关内容：

后道检测 
后道检测主要运用于晶圆加工之后、 IC 封装环节内，是一种电性、功能性的检测，用于检查芯片是否达到性能要求， 后道检测又细分为 CP 测试、 FT 测试。 CP 测试确保工艺合格的产品进入封装环节， FT 测试确保性能合格的产品最终才能流向市场。

后道检测工艺有效降低封装成本，并确保出厂产品质量。 CP 测试在封装前对芯片进行测试，测试不合格的产品将不会进入封装环节， FT 测试则对最终产品进行性能测试，确保出厂产品均达到客户预定功能， 同时也可根据产线良率反馈的结果，进行生产工艺上的优化。

后道检测工艺涉及到的检测设备主要有测试台、探针台和分选机。其中测试台与探针台组合运用于 CP 测试。因为此时的晶圆尚未进行产品封装，晶圆上集成着众多微小尺寸的待测芯片， 需要通过探针台与晶圆芯片进行精确接触，以连通待测芯片与测试台之间的电路。而 FT 测试使用的设备主要有测试台和分选机。

后道检测工艺主要设备

1、 测试台
测试台是检测芯片功能和性能的专用设备。测试时， 测试台对待测芯片施加输入信号， 得到输出信号与预期值进行比较，判断芯片的电性性能和产品功能的有效性。在 CP、 FT 检测环节内，测试台会分别将结果传输给探针台和分选机。当探针台接收到测试结果后，会进行喷墨操作以标记出晶圆上有缺损的芯片；而当分选器接收到来自测试台的结果后，则会对芯片进行取舍和分类。

测试台随着半导体工艺的发展， 其检测的产品更加复杂、检测速度也在逐渐提高。 从上世纪 60 年起，测试台已经从最初的针对简单、 低芯片引脚数的低速测试系统逐步发展到适用于超大规模、复杂结构集成电路的高速测试系统。

2、探针台
探针台用于晶圆加工之后、封装工艺之前的 CP 测试环节， 负责晶圆的输送与定位， 使晶圆上的晶粒依次与探针接触并逐个测试。 探针台的工作流程为，首先通过载片台将晶圆移动到晶圆相机下，通过晶圆相机拍摄晶圆图像，从而确定晶圆的坐标位置；再将探针相机移动到探针卡下面，从而确定探针头的坐标位置；得到两者的位置关系后，即可将晶圆移动到探针卡下面，通过载片台垂直方向运动实现对针功能。
 

探针台是晶圆后道测试的高精密装备， 其技术壁垒主要体现在系统的精准定位、微米级运动以及高准确率通信等关键参数。

探针台的发展历史可以追溯到上世纪 60 年代，经历了多年的技术耕耘， 该行业如今主要为东京精密（Accretech）、东京电子（Tokyo Electron Ltd）与伊智（Electroglas）三家公司所垄断。 虽然国内厂商近几年奋起直追，但是在设备的关键技术方面仍与国外先进厂商存在较大的差距，未来国产设备公司将会有很大的增长空间。

3、分选机
集成电路分选设备应用于芯片封装之后的 FT 测试环节， 它是提供芯片筛选、分类功能的后道测试设备。 分选机负责将输入的芯片按照系统设计的取放方式运输到测试模块完成电路压测， 在此步骤内分选机依据测试结果对电路进行取舍和分类。 分选机按照系统结构可以分为三大类别，即重力式（Gravity）分选机、转塔式（Turret）分选机、平移拾取和放置式（Pick and Place）分选机。

在分选机市场， 国外先进厂商凭借几十年设备研发的先动优势以及技术沉淀， 已经形成了对该市场的绝对垄断， 其产品性能可以很好的满足下游厂商对设备的需求。 而国产设备经过多年的潜心研发， 已经取得了很大的技术进步，未来将在设备的每小时产能、适用的芯片封装种类、换测时间以及系统的稳定性等方面取得重要的成果。

国内市场状况
现在国内这三类设备所拥有的市场空间高达百亿。据估算，以上设备 2019 年中国大陆市场空间分别为 67/10/17 亿元。
 

虽然现在后道测量设备依旧是国外厂商垄断，但是也出现了不少优秀的国内企业。长川科技就是其中的领头羊。成立于 2008 年的长川科技是一家专注于从事集成电路后道检测设备的研发、生产和销售的上市公司。 公司主要为集成电路封装测试企业、晶圆制造企业、芯片设计企业等提供测试设备。SoC 测试台方向发展。

结论
在半导体后道测量设备市场上，国产厂商尚还有一博之力，随着长川科技的不断进步，从点到面，国产厂商实现设备替代的日子指日可待。

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