微电子器件测试与封装-第四章

微电子器件测试与封装-第四章深爱半导体股份有限公司封装部-谢文华器件的分类

Page2内容|半导体器件测试SHENZHENSISEMICONDUCTORSCO.,LTD半导体器件一、集成电路ASIC存储器FPGA二、分立器件双极晶体管——Transistor场效应晶体管——MOSFET可控硅——SCR二极管——DiodeIGBT21、ICEO,ICBO,IEBO2、BVCEO,BVCBO,BVEBO3、VCESAT、VBESAT4、hFE5、VFBE、VFBC、VFEC6、开关时间：TS、TF7、热阻双极晶体管的参数内容|半导体器件测试

Page4SHENZHENSISEMICONDUCTORSCO.,LTD1.IGSS:栅源漏电2.IDSS：漏源漏电3.BVDSS：漏源反向击穿电压4.VTH：开启电压5.RDSON：导通电阻6.VFSD：源漏正向电压7.GMP：跨导8.VP:夹断电压GDSMOSFET的参数内容|半导体器件的测试4IGBT的参数内容|半导体器件测试1、ICEO,ICBO,IGE2、BVCEO,BVCBO,BVEBO3、VCESAT、VBESAT4、VTH5、VFBE、VFBC、VFEC7、GMP：GFS6、热阻VFVRIR二极管的参数内容|半导体器件测试

Page7SHENZHENSISEMICONDUCTORSCO.,LTD半导体器件测试的目的：检验产品能否符合技术指标的要求剔除不良品根据参数进行分选可靠性筛选测试内容：静态电参数动态电参数热阻可靠性测试按阶段分芯片测试（中测）成品测试（成测）器件的测试内容|半导体器件测试根据不同环境，可分为：常温测试高温测试低温测试7

Page8SHENZHENSISEMICONDUCTORSCO.,LTD器件的符号内容|半导体器件测试GDS8自动分选机器件的测试内容|半导体器件测试测试系统常规测试系统（JUNODTS-1000）TS测试系统气枪主显示器（显示参数、调用程序）报警灯测试站（测头）计数显示器震盘与导轨自动分选机静态参数测试设备介绍内容|半导体器件测试图示仪：QT2晶体管特性图示仪370B图示仪576图示仪静态参数测试系统：DTS-1000分立器件测试系统TESEC881测试系统JCT-200测试系统联动科技分立器件测试系统可靠性测试设备介绍内容|半导体器件测试热阻测试仪TESECKT-9614热阻测试仪TESECKT-9414热阻测试仪EAS测试系统ITC5500EAS测试系统TESEC3702LV测试系统觉龙T331AEAS测试系统SOATESECSOA测试仪其他DY-2993晶体管筛选仪动态参数测试设备介绍内容|半导体器件测试双极晶体管开关参数测试仪：伏达UI9600UI9602晶体管测试仪KF-2晶体管测试仪觉龙（绍兴宏邦）晶体管开关参数测试系统肯艺晶体管开关参数测试系统DTS-1000分立器件测试系统MOSFET动态参数测试ITC5900测试系统觉龙T342栅极等效电阻测试系统质量及其单位

Page14内容|基础知识SHENZHENSISEMICONDUCTORSCO.,LTD14

Page15SHENZHENSISEMICONDUCTORSCO.,LTDVFBE:BE正向通电流IB，测试BE之间的压降双极晶体管的测试内容|半导体器件测试15

Page16SHENZHENSISEMICONDUCTORSCO.,LTD1、ICEO：集电极开路CE之间加电压VCE，测试CE之间的反向电流2、ICBO：发射极开路CB之间加电压VCB，测试CB之间的反向电流O－表示OPEN，即开路的意思，不是0（零）由于这些反向电流通常是不希望它发生的，因此也叫漏电流双极晶体管的测试内容|半导体器件测试16

Page17SHENZHENSISEMICONDUCTORSCO.,LTD3、IEBO：C极开路时，EB之间加电压，测试EB之间的反向电流双极晶体管的测试内容|半导体器件测试17

Page18SHENZHENSISEMICONDUCTORSCO.,LTDBVCEO–B极开路时CE的反向击穿电压BVCBO－E极开路时CB的反向击穿电压作用：测试器件能承受的反向电压，反向击穿电压越高说明器件能承受的电压越高双极晶体管的测试内容|半导体器件测试18

Page19SHENZHENSISEMICONDUCTORSCO.,LTDBVEBO－C极开路时EB的反向击穿电压双极晶体管的测试内容|半导体器件测试19

Page20SHENZHENSISEMICONDUCTORSCO.,LTD1、VBESAT:三极管在饱和状态时输入的正向压降2、VCESAT:三极管在饱和状态时集电极－发射极间的压降，也叫饱和压降饱和压降即器件导通时的压降，饱和压降越小损耗越小，发热量越低双极晶体管的测试内容|半导体器件测试20

Page21SHENZHENSISEMICONDUCTORSCO.,LTDhFE－共发射极低频小信号输出交流短路电流放大系数β－当集电极电压与电流为规定值时，Ic与Ib之比，即β＝IC/IB

。一般数值上hFE＝β，测试条件VCE=IC=双极晶体管的测试内容|半导体器件测试21

Page22SHENZHENSISEMICONDUCTORSCO.,LTD热阻(RTH)-阻碍热流散发的物理参数，是表征晶体管工作时所产生的热量向外界散发的能力由于直接测热阻很困难，以测dvbe来测试三极管的热阻条件：

VCB=25VIE=?IM=6mAPT=70msDT=70msUPP=120mvLOW=40mv双极晶体管的测试内容|半导体器件测试22

Page23SHENZHENSISEMICONDUCTORSCO.,LTD开关管－功率损耗主要在开和关的瞬间，开关时间越长，损耗越高开关时间分：1、TR上升时间2、TS:存储时间3、TF：下降时间开关时间分类的作用－提高一致性双极晶体管的测试内容|半导体器件测试23

Page24SHENZHENSISEMICONDUCTORSCO.,LTD动态参数：QG/QGS/QGDRGCISSCOSSCRSS热阻GDSMOSFET的测试内容|半导体器件的测试24

Page25SHENZHENSISEMICONDUCTORSCO.,LTD漏电：ICEO,ICBO,IEBO耐压：BVCEO,BVCBO,BVEBO饱和压降：VCESAT、VBESAT放大倍数：hFE正向压降：VFBE、VFBC、VFEC开关时间：TS、TF热阻MOSFET的测试内容|半导体器件的测试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的测试内容|半导体器件的测试26

Page27SHENZHENSISEMICONDUCTORSCO.,LTD1.

GATECHARGE：QG/QGS/QGD2.

DYNAMICCHARACTERISTICS：CISS,COSS,CRSS测试设备：ITC5900功能：QG/QGS/QGD、RG、CISS,COSS,CRSSMOSFET的测试内容|半导体器件的测试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導致的damage3.檢測Bonding后有無Short情形

Page28SHENZHENSISEMICONDUCTORSCO.,LTDMOSFET的测试内容|半导体器件的测试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，在晶片周圍的設計，多少會有洩漏電流成分存在，此最大可能達到標準值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的测试内容|半导体器件的测试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.檢測產品是否擊穿2.可用來檢測產品混料

Page30SHENZHENSISEMICONDUCTORSCO.,LTDMOSFET的测试内容|半导体器件的测试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開始導通的輸入電壓稱THRESHOLDVOLTAGE。由於電壓在VGS(TH)以下，POWERMOS處於截止狀態，因此，VGS(TH)也可以看成耐雜訊能力的一項參數。VGS(TH)愈高，代表耐雜訊能力愈強，但是，如此要使元件完全導通，所需要的電壓也會增大，必須做適當的調整，一般約為2~4V，與BJT導通電壓VBE=0.6V比較，其耐雜訊能力相當良好。該特性與溫度成反比測試目的：1.檢測產品的OS2.可用來檢測產品混料3.檢測W/B制程之Gate線

Page31SHENZHENSISEMICONDUCTORSCO.,LTDMOSFET的测试内容|半导体器件的测试5.測試項目(Rdson)，測試線路如右：RDSON：導通電阻值,低壓POWERMOSFET最受矚目之參數

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

Page32SHENZHENSISEMICONDUCTORSCO.,LTDMOSFET的测试内容|半导体器件的测试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需寫成負值測試目的：在產品出現Balloff異常時，可用來加嚴測試，篩選出異常品

Page33SHENZHENSISEMICONDUCTORSCO.,LTDMOSFET的测试内容|半导体器件的测试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：此為內嵌二極管的正向導通壓降，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球脫現象Remark：Tesec881中，VFSD+可以寫成VGS=0V,VFSD代表G腳Open

Page34SHENZHENSISEMICONDUCTORSCO.,LTDMOSFET的测试内容|半导体器件的测试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)調整IG直到ID=設定電流，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現象），如果Source未打線，則VP=VGSLimit=28V2.當GSOK,DSShort，此時VP=Vgslimit

Page35SHENZHENSISEMICONDUCTORSCO.,LTDMOSFET的测试内容|半导体器件的测试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係即GATE電壓變化,DRAIN電流變化值,單位為S.當汲極電流愈大,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的测试内容|半导体器件的测试MOSFET的交流參數

AC