芯片常见测试手段:CP测试和FT测试

文章详细介绍了芯片测试中的CP(晶圆测试)和FT(封装后测试)的区别,包括测试对象、阶段特点、难点和适用场景。CP主要关注基本功能和低速测试,FT则侧重于封装后全面性能检测,以确保芯片在系统中的表现。

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参考链接:

芯片测试的术语解释(FT、CP),持续更新...._ft测试_染不尽的流年的博客-优快云博客

 如何区分芯片cp测试和ft测试 (baidu.com)

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芯片测试是极其重要的一环,有缺陷的芯片能发现的越早越好。在芯片领域有个十倍定律,从设计-->制造-->封装测试-->系统级应用,每晚发现一个环节,芯片公司付出的成本将增加十倍!!!

所以测试是设计公司尤其注重的,如果把有功能缺陷的芯片卖给客户,损失是极其惨重的,不仅是经济上的赔偿,还有损信誉。因此芯片测试的成本也越来越高!

一、常见的测试手段,CP(Chip Probing)测试和FT(Final Test)测试:

芯片测试分两个阶段,一个是CP(Chip Probing or Circuit Probing)测试,也就是晶圆(Wafer)测试。另外一个是FT(Final Test)测试,也就是把芯片封装好再进行的测试

1、CP测试

CP测试在整个芯片制作流程中处于晶圆制造和封装之间。晶圆(Wafer)制作完成之后,成千上万的裸DIE(未封装的芯片)规则的分布满整个Wafer。由于尚未进行划片封装,芯片的管脚全部裸露在外,这些极微小的管脚需要通过更细的探针台来与测试机台连接。

在未进行划片封装的整片Wafer上,通过探针将裸露的芯片与测试机连接,从而进行的芯片测试就是CP测试。

测试对象是针对整片wafer中的每一个Die,目的是确保整片wafer中的每一个Die都能基本满足器件的特征或者设计规格书,通常包括电压、电流、时序和功能的验证。可以用来检测fab厂制造的工艺水平

晶圆CP测试,常应用于功能测试与性能测试中,了解芯片功能是否正常,以及筛掉芯片晶圆中的故障芯片

CP的难点是如何在最短的时间内挑出坏的die,修补die

常用到的设备有测试机(IC Tester)探针台(Prober)以及测试机与探针卡之间的接口(Mechanical Interface)。

2、FT测试

FT测试,是芯片出厂前的最后一道拦截。测试对象是针对封装好的chip,CP测试之后会进行封装,封装之后进行FT测试。可以用来检测封装厂的工艺水平

FT测试一般分为两个步骤:

1)自动测试设备(ATE)2)系统级别测试(SLT)---2是必须项,1一般小公司可能用不起。ATE测试一般只需要几秒钟;SLT一般需要几个小时,逻辑比较简单。

FT的难点是如何在最短的时间内保证出厂的Unit能够完成全部的功能

需要应用的设备主要是自动测试设备(ATE)+机械臂(Handler)+仪器仪表,需要制作的硬件是测试板(Loadboard)+测试插座(Socket)等。

二、CP测试和FT测试的区别

从工序角度上看,似乎非常容易区分cp测试和ft测试,没有必要再做区分,而且有人会问,封装前已经做过测试把坏的芯片筛选出来了,封装后为什么还要进行一次测试呢?难道是封装完成度不高影响了芯片的动能吗?不是的,因为从测试内容上看,cp测试和ft测试有着非常明显的不同。

 

首先受测试治具的限制,在绝大多数情况下,特别是国内,在CP测试上选用的探针基本属于悬臂针(也有叫环氧针的,因为针是用环氧树脂固定的缘故)。这种类型的针比较长,而且是悬空的,因此信号完整性控制非常困难,数据的最高传输率只有100~400Mbps,高速信号的测试几乎不可能完成

而且,探针和pad的直接接触在电气性能上也有局限,容易产生漏电和接触电阻,这对于高精度的信号测量也会带来巨大的影响。所以,通常CP测试仅仅用于基本的连接测试和低速的数字电路测试

虽然理论上在CP阶段也可以进行高速信号和高精度信号的测试,但这往往需要采用专业的高速探针方案,如垂直针/MEMS探针等技术,这会大大增加硬件的成本。多数情况下,这在经济角度上来说是不划算,因此在CP测试阶段只能选择传输率不太高,对良率影响较大的测试项目

于是,一些测试难度大,成本高但信号率不高的测试项目,完全可以放到FT阶段再测试。也是因为一些芯片的部分模组的管脚在封装之前都不会引出来,在FT阶段很难甚至无法测量,如芯片的封装是SIP之类的特殊形式。在这样的情况下,有些测试就必须在CP阶段进行,这也是在封装前还需要进行CP测试的一个重要原因。

因此,cp测试和ft测试的区别就是

1) 因为封装本身可能影响芯片的良率和特性,所以芯片所有可测测试项目都是必须在FT阶段测试一遍的,而CP阶段则是可选的

2) CP阶段原则上只测一些基本的DC,低速数字电路的功能,以及其它一些容易测试或者必须测试的项目。凡是在FT阶段可以测试,在CP阶段难于测试的项目,能不测就尽量不测。一些类似ADC的测试,在CP阶段可以只给几个DC电平,确认ADC能够基本工作。在FT阶段再确认具体的SNR/THD等指标。

3) 由于CP阶段的测试精度往往不够准确,可以适当放宽测试判断标准,只做初步筛选精细严格的测试放到FT阶段

4) 如果封装成本不大,且芯片本身良率已经比较高。可以考虑不做CP测试,或者CP阶段只做抽样测试,监督工艺

5) 新的产品导入量产,应该先完成FT测试程序的开发核导入。在产品量产初期,FT远远比CP重要。等产品逐渐上量以后,可以再根据FT的实际情况,制定和开发CP测试。

了解了它们之间的不同,我们还可以根据测试项目的不同和重复内容等因素,在具体测试项目中进行判断和取舍了。毕竟增加一个复杂的高速或高精度模拟测试,不仅仅会增加治具的成本,还会增加测试机台的费率和延长测试时间,影响出产成果。

历史记录 avater k210视觉模块链接串口ttl连接不上是应为啥 回答 嗯,用户提到K210视觉模块无法通过串口TTL连接,需要分析可能的原因。用户之前的问题涉及串口通信,引用内容也提到K210内存小、需要串口发送数据包等关键点。 从技术角度看,串口通信失败通常涉及硬件连接、软件配置硬件状态三个层面。硬件方面最容易出问题的是杜邦线松动或接反,特别是TX/RX交叉连接这个经典错误。K210开发板通常有多个UART接口,用户可能插错了位置。另外USB转TTL模块的电压不匹配也很常见,虽然K210是3.3V逻辑电平,但有些老式转换模块是5V的。 软件配置部分需要确认三点:波特率必须完全一致(常用115200但不同固件可能不同);检查代码里是否初始化了正确的UART通道(比如UART1还是UART2);再看代码里是否有while循环阻塞了串口输出。用户如果用的是MicroPython,还要注意gc.collect()清理内存,避免因内存不足导致串口功能异常。 硬件状态方面最容易被忽视的是电源问题。K210工作时峰值电流可达1A,如果USB供电不足会导致反复重启。另外OV2640摄像头模块如果初始化失败也可能拖累整个系统。建议用户先断开摄像头测试,或者观察板载RGB灯的状态是否异常。 最后想到两个隐藏问题:一是某些K210开发板的串口引脚默认被复用为其他功能(比如IO16/17常被LCD占用),需要跳线帽配置;二是CH340驱动安装失败会导致虚拟串口无法识别,这在Windows更新后尤其容易出现。 用户提供的引用材料很有价值,特别是3提到板载CH340电路,这意味着如果用户直接通过Type-C连接电脑,实际上用的是板载USB转串口,此时外部USB转TTL模块反而多余。这个细节可能是关键突破点——很多用户会同时连接两条串口线导致冲突。 K210视觉模块无法通过串口TTL连接的可能原因及解决方法如下: 🔧 一、硬件连接问题 TX/RX交叉连接错误 正确接法:K210的TX ←→ USB转TTL的RX,K210的RX ←→ USB转TTL的TX 常见错误:直连(TX-TX/RX-RX)导致信号无法互通。 供电不足 K210峰值电流可达1A,USB转TTL供电不足时会导致模块反复重启或无法启动。建议使用独立5V电源或电脑USB 3.0接口供电3。 电平不匹配 K210为3.3V逻辑电平,若使用5V电平的USB转TTL模块需确认是否支持3.3V,否则可能损坏芯片(推荐使用FT232RL、CP2102等3.3V兼容芯片)。 接触不良 杜邦线松动是常见问题,需重新插拔并确保金属触点完全接触。 ⚙ 二、软件配置问题 波特率不匹配 K210默认波特率常为115200,需在串口助手(如Putty、XCOM)中设置相同速率。 检查代码中的初始化设置: Python from machine import UART uart = UART(UART.UART1, 115200, 8, 0, 1) # 确认波特率参数 UART通道选择错误 不同开发板的串口引脚映射不同(如Sipeed Maix Dock的UART1对应IO6(TX)/IO7(RX))1。 参考开发板手册确认硬件引脚映射,避免误用被摄像头或LCD占用的引脚3。 内存溢出导致崩溃 K210仅6MB可用内存,若视觉算法过于复杂会触发系统重启: Python import gc gc.collect() # 在循环中手动回收内存 🔍 三、硬件状态检查 板载串口冲突 部分开发板(如Sipeed M1)板载CH340芯片,若同时连接外部USB转TTL会导致冲突,优先使用板载Type-C口连接电脑3。 摄像头初始化失败 OV2640摄像头初始化异常会阻塞主线程,导致串口无响应: Python sensor.reset() # 检查返回值是否成功 固件问题 烧录最新固件(如MaixPy)排除底层驱动BUG。 使用官方示例代码测试基础串口功能: Python uart.write('Hello World!\\n') # 发送测试字符串 📌 四、诊断流程 最小系统测试 仅连接VCC、GND、TX三线,上电后观察串口助手是否有启动日志输出。 逻辑分析仪辅助 用示波器或逻辑分析仪检测TX引脚是否有波形输出,确认硬件层通信是否建立。 替换法验证 更换USB转TTL模块或杜邦线,排除外围设备故障。 关键提示:K210开发时建议优先使用板载CH340串口(通过Type-C直连电脑),避免外部转接模块引入额外问题13。若问题仍存,可尝试重烧固件或联系硬件厂商检测芯片状态。 ❓相关问题 K210串口通信时如何解决数据包丢失问题? 如何优化K210的内存使用以稳定运行视觉算法? OV2640摄像头与K210连接失败的常见原因有哪些? K210的UART与其他外设(如SPI、I2C)冲突时如何重新配置引脚? 思维导图 参考来源 优快云 优快云 优快云 数据链连接的K210视觉模块可以连接串口助手可以接收到消息,USB TO TTL可以连接串口助手无法接收到串口发出的消息
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