يتضمن إكمال شريحة أشباه الموصلات العديد من الخطوات، ومن المهم فحص الرقائق المعيبة من خلال الاختبار. يتم إجراء العديد من الاختبارات أثناء عملية تصنيع أشباه الموصلات.

- يتم إجراء EDS (فرز القوالب الكهربائية)، المعروف أيضًا باسم اختبار الرقاقة أو اختبار المسبار، عند اكتمال معالجة الرقاقة في خطوة FAB.
- يتم إجراء الاختبار النهائي بعد تعبئة الشريحة.

سنتعرف اليوم على EDS، وهو الأول ضمن سلسلة من الاختبارات التي تضمن جودة رقائق أشباه الموصلات.
يرتبط EDS بتحسين إنتاجية أشباه الموصلات.

يحدث EDS بين خطوة FAB (حيث يتم رسم الدوائر على الرقائق) وخطوة التغليف (حيث يكون للرقاقة مظهر المنتج النهائي). وكما يوحي الاسم، يتم إجراء اختبار كهربائي على كل شريحة للتأكد من أنها تلبي مستوى الجودة المطلوب. الغرض من EDS هو كما يلي:

- قم بفحص رقائق أشباه الموصلات المعيبة على مستوى الرقاقة لتحسين خطوات التعبئة والاختبار اللاحقة، وتوفير التكاليف.

- إصلاح الرقائق المعيبة لتحسين الإنتاجية وتوفير التكاليف.

- تصحيح المشاكل الموجودة في التصميم أو FAB.

أولاً، قم باختبار الخصائص الكهربائية للتأكد من أن كل شريحة تلبي مستوى الجودة المطلوب. يتم إصلاح الرقائق المعيبة ولكن القابلة للإصلاح، ويتم وضع علامة "الحبر" على الرقائق المعيبة التي لا يمكن إصلاحها. تتم إزالة الرقائق المعيبة من العمليات اللاحقة لتحسين كفاءة العملية.

يعد EDS أمرًا بالغ الأهمية لتحسين إنتاجية أشباه الموصلات. العائد هو النسبة المئوية للقوالب الجيدة التي تلبي متطلبات الجودة بالنسبة إلى الحد الأقصى لعدد الرقائق على رقاقة واحدة (GDPW، إجمالي القالب لكل رقاقة) وهو مؤشر مباشر لكفاءة إنتاج أشباه الموصلات.

يتم تنفيذ عملية EDS عن طريق إجراء اتصال بين الرقاقة وبطاقة المسبار. يتلامس عدد لا يحصى من المسامير الصغيرة الموجودة على بطاقة المسبار مع الرقاقة وترسل إشارات كهربائية يمكنها فحص الرقائق المعيبة.

هناك أربع خطوات رئيسية في عملية EDS، على الرغم من أن العديد من العمليات الصغيرة تشكل EDS.

الخطوة 1 - الاختبار الكهربائي وحرق الرقاقة (ET وWBI)

يتضمن الاختبار الكهربائي قياس خصائص الجهد والتيار المستمر لمختلف المكونات (الترانزستورات والمقاومات والمكثفات والثنائيات) المطلوبة لتشغيل الدوائر المتكاملة لأشباه الموصلات.

بعد الاختبار الكهربائي يتم إجراء اختبار احتراق الرقاقة. يتم تسخين الرقاقة إلى درجة حرارة معينة ثم يتم إخضاعها لجهد التيار المتردد والتيار المستمر لاكتشاف أي عيوب أو مشكلات محتملة. هذه الخطوة تعزز بشكل كبير موثوقية المنتج.

الخطوة 2 – اختبار الساخن/البارد

في الاختبار الساخن/البارد، يتم اكتشاف الرقائق المعيبة الفردية على الرقاقة باستخدام الإشارات الكهربائية. يتم وضع علامة على الرقائق المعيبة القابلة للإصلاح لإصلاحها في الخطوة التالية. للتأكد من أن الرقائق تعمل بشكل مثالي في درجات حرارة مختلفة، يتم اختبارها في درجات حرارة أعلى وأقل من درجة حرارة الغرفة.

الخطوة 3 - الإصلاح/الاختبار النهائي

ربما تكون خطوة الإصلاح هي الخطوة الأكثر أهمية في عملية EDS.

في خطوة الإصلاح، يتم إصلاح الرقائق التي تم اعتبارها قابلة للإصلاح في خطوة الاختبار الساخن/البارد. بعد الإصلاح، يتم إجراء اختبار نهائي للتأكد من أن الإصلاح قد تم بشكل صحيح. نتيجة النجاح/الفشل من هذه الخطوة هي النتيجة النهائية.

الخطوة 4 – وضع العلامات بالحبر

في خطوة وضع العلامات بالحبر، يتم تمييز الرقائق المعيبة بحبر خاص للتعرف عليها. تشمل الرقائق التي تخضع لوضع علامات بالحبر تلك التي فشلت في الاختبار الساخن/البارد، أو تم إصلاحها بشكل غير صحيح وفشلت في الاختبار النهائي، أو لم يتم إكمالها بشكل صحيح على الرقاقة (القوالب الوهمية). في الماضي، تم استخدام علامات الحبر الفعلية لتسمية الرقائق المعيبة، ولكن في الوقت الحاضر، يتم تسجيل البيانات فقط لتحديد الرقائق المعيبة. لا تتم معالجة الرقائق المعيبة التي تم تحديدها من خلال علامات الحبر بشكل أكبر في التعبئة والتغليف، مما يوفر المواد والمعدات والوقت والعمالة في عمليات التعبئة والتغليف والاختبار.

بعد وضع علامة بالحبر، يتم خبز الرقاقة، وتخضع لفحص مراقبة الجودة (QC)، ثم تنتقل إلى عملية التعبئة والتغليف.

نحن الآن على بعد خطوات قليلة من ولادة شريحة أشباه الموصلات الخالية من العيوب. وفي المقال التالي سنستكشف عملية تعبئة رقائق أشباه الموصلات في شكل مناسب للتركيب في الأجهزة.