晶片怎麼測試？針測（CP）和成品測試（FT）差在哪

晶片做好之後，通常要測兩次。第一次在晶圓還沒切開的時候，叫晶圓測試，也叫針測或 CP；第二次在晶片包好之後，叫成品測試，也常叫 FT 或最終測試。針測先把壞的挑掉，不花錢去包它；成品測試確認包好的還是好的，才出貨。

為什麼每一顆都要測？

一片晶圓要在晶圓廠裡走幾百道步驟，每一道都可能弄壞幾顆，所以一片上總有一些晶片是壞的。為什麼到不了 100%，新聞說的「良率」是什麼？那篇有講。

麻煩的是，壞的從外表看不出來。一顆晶片上的小開關，常常有幾千萬到上百億個，哪一個不會動，光用顯微鏡看，也找不出來。唯一的辦法，是通電、讓它做事，看結果對不對。

所以晶片的測試不是抽幾顆來看，而是每一顆都要考一次。就像每個學生都要考試，不是抽幾個人來考。

針測（CP）怎麼測？

晶圓做完，常會送到封測廠或專門的測試廠。測試的機器分兩半：測試機負責送電、送訊號、讀回結果；探針台負責把晶圓放平、對準、一格一格移動。

兩半中間，接著一張探針卡：一片板子上排著很多很細的針，位置剛好對著晶片上的接點。接點是晶片表面一小片一小片的金屬，晶片靠它們跟外面接電、傳訊號。針扎下去，測試機就能跟這顆晶片「對話」。一顆測完，探針台把晶圓移到下一顆；很多探針卡一次扎好幾顆，比較快。

針扎久了會磨、會沾上髒東西。針尖一髒，接觸不好，好的晶片也會被量成壞的，所以要定期清針。

為什麼要在切開之前先測？

為了省錢。封裝要用材料、機台和時間；壞的晶片如果也包起來，這些錢就白花了。

測完，每一顆晶片照結果分類：好的一類，壞的照壞法各一類，這種分類叫 bin。結果再照位置畫成一張晶圓圖。以前會在壞的晶片上點一個墨點；現在多半只存成電子的圖，晶圓切開之後，黏晶的機器照著圖，只把好的拿去包。

晶圓圖也是找問題的線索：壞的如果排成一圈，或排成整整齊齊的格子，常常看得出是哪一站出了錯。

晶圓廠出貨前還會量一種叫 WAT 的東西，常被跟針測搞混。WAT 量的是晶片和晶片之間、專門留給量測的小結構，看這一批做得對不對；針測量的是每一顆晶片本身。

包好之後，為什麼還要再測一次？

因為封裝本身也可能把晶片弄壞。晶圓要切開、晶片要黏上底板、細線要一條一條接上去，最後用塑膠包起來（每一步在做什麼，可以看封裝是什麼？）。切的時候邊角可能崩掉，線可能沒接牢，塑膠流過去時也可能把線沖歪、碰在一起。有些特性，也會在包好之後跟著改變。

而且有些項目，要包好才測得到。最簡單的例子：外殼上的腳、底下的錫球、裡面的線，在晶圓上根本還沒有。有些產品把晶片和小零件一起裝成一個小模組，也要裝好之後才能整個測。

成品測試用一台叫分類機的機器：把包好的晶片拿起來、放進測試座，接上外面的腳，測完再照結果分到不同的盤子。為了省時間，常一次放好幾顆、同時測。

在晶圓上，也不一定每一項都測得跟包好之後一樣完整。哪些項目在針測就先測、哪些留到成品測試，是在測試的時間、成本和良率之間取捨出來的。

到底在測什麼？

項目很多，用白話說，大概是這幾類：

• 接得上嗎：每一個接點、每一根腳有沒有接好，有沒有哪兩條碰在一起。
• 會不會動：照設計餵進一組輸入，看出來的結果跟正確答案一不一樣。
• 跑得夠不夠快：在規定的速度下，還算不算得對。有些產品還會照最快能跑多快分等級：跑得快的分進一個 bin，慢一點的分進另一個。
• 待機時漏多少電：晶片「關著」的時候，還是會有一點電流漏過去。漏太多，手機、助聽器這種靠電池的東西就撐不久。
• 熱的、冷的都行不行：晶片的表現會跟著溫度變。有些產品會在熱的、冷的環境下各測一次，確定都在規格裡。

這些題目，寫在一份測試程式裡。它就是一張考卷：每一題考什麼、考到多少算及格。及格線，也就是上下限，定在哪是一種取捨：卡得太緊，好的也被擋掉；放得太寬，壞的就流到客戶手上。

CP 和 FT，一張表看懂

	針測（CP）	成品測試（FT）
什麼時候	晶圓做完、切開之前	包好之後、出貨之前
測的是	晶圓上一顆顆還沒包的晶片	包好的晶片或模組
怎麼接上	探針卡的細針扎在接點上	放進測試座，接外面的腳或錫球
為了什麼	壞的先挑掉，不花錢包它	確認包好的還是好的
測完之後	畫成晶圓圖，好的才去封裝	照 bin 分盤，好的才出貨

測試問的是「現在好不好」；「用一陣子會不會壞」是另一門功課，叫可靠度，例如在高溫下通電「燒」一段時間，看早期失效（剛用沒多久就壞）的有多少，之後會另寫一篇。

在 fab24hr 裡

在 fab24hr 的主線「晶片的一生」，助聽器晶片「螢火」不只測了一次。第 3 章在研發線：第一批晶圓針測完，你要從三張晶圓圖上不對勁的形狀，看出它們各自指向哪裡。第 10 章在封測廠：你是測試工程師，先看 bin 找出最多的那一種不良，再決定待機電流的上限畫在哪、寫進測試程式。

在「打工人的一天」按「換個位子」、選「封測廠」的測試工程師，四個班都在晶圓測試區：深夜，探針卡上有一組針髒了，同一個位置一直把好的晶片量成壞的；早上就是第 10 章那一班；下午，有幾顆晶片沒超過上限，卻比旁邊的高出一截，要不要另外挑掉；晚上，兩台測試機量出來不一樣，要拿一片已經知道答案的晶圓去對。成品測試在同一個封測廠的另一區，客戶窗口的午班會走到那裡，找分類機卡料時、沒進任何一個 bin 的那 12 顆。

遊戲裡的封測廠、晶片、人物和數字都是虛構的；測試在做什麼、為什麼要測兩次，照公開的一般資料寫。其他行話可以到「半導體晶圓廠的行話，白話解釋」查。