Completar un chip semiconductor implica muchos pasos y es importante descartar los chips defectuosos mediante pruebas. Se realizan muchas pruebas durante el proceso de fabricación de semiconductores.

- EDS (Clasificación de matrices eléctricas), también conocida como prueba de oblea o prueba de sonda, se realiza cuando se completa el procesamiento de la oblea en el paso FAB.
- La prueba final se realiza después de empaquetar el chip.

Hoy aprenderemos sobre EDS, que es la primera de una serie de pruebas que garantizan la calidad de los chips semiconductores.
EDS está relacionado con la mejora del rendimiento de los semiconductores.

La EDS ocurre entre el paso FAB (donde los circuitos se dibujan en obleas) y el paso de empaque (donde el chip tiene la apariencia del producto final). Como sugiere el nombre, se realizan pruebas eléctricas en cada chip para garantizar que cumpla con el nivel de calidad requerido. El propósito de EDS es el siguiente:

- Detección de chips semiconductores defectuosos a nivel de oblea para mejorar los pasos posteriores de embalaje y prueba y ahorrar costes.

- Reparar chips defectuosos para mejorar el rendimiento y ahorrar costes.

- Corregir problemas encontrados en diseño o FAB.

Primero, pruebe las características eléctricas para asegurarse de que cada chip cumpla con el nivel de calidad requerido. Los chips defectuosos pero reparables se reparan y los chips defectuosos que no se pueden reparar se marcan con "tinta". Los chips defectuosos se eliminan de procesos posteriores para mejorar la eficiencia del proceso.

EDS es crucial para mejorar el rendimiento de los semiconductores. El rendimiento es el porcentaje de matrices buenas que cumplen con los requisitos de calidad en relación con el número máximo de chips en una sola oblea (PIB, matriz bruta por oblea) y es un indicador directo de la eficiencia de la producción de semiconductores.

El proceso EDS se realiza haciendo contacto entre la oblea y la tarjeta sonda. Innumerables pines pequeños de la tarjeta de sonda entran en contacto con la oblea y envían señales eléctricas que pueden detectar chips defectuosos.

Hay cuatro pasos principales en el proceso EDS, aunque muchos procesos pequeños conforman el EDS.

Paso 1: prueba eléctrica y quemado de oblea (ET y WBI)

La prueba eléctrica implica medir el voltaje de CC y las características de corriente de varios componentes (transistores, resistencias, capacitores y diodos) necesarios para el funcionamiento de circuitos integrados de semiconductores.

Después de la prueba eléctrica se realiza la prueba de quemado de la oblea. La oblea se calienta a una temperatura determinada y luego se somete a voltajes de CA y CC para detectar cualquier defecto o problema potencial. Este paso mejora enormemente la confiabilidad del producto.

Paso 2: Prueba de frío/calor

En las pruebas de frío/calor, se detectan chips defectuosos individuales en la oblea mediante señales eléctricas. Los chips defectuosos reparables están marcados para su reparación en el paso siguiente. Para garantizar que los chips funcionen perfectamente a diferentes temperaturas, se prueban a temperaturas superiores e inferiores a la temperatura ambiente.

Paso 3: Reparación/Prueba final

El paso de reparación es quizás el paso más crucial en el proceso EDS.

En el paso de reparación, se reparan los chips que se consideraron reparables en el paso de prueba en frío/calor. Después de la reparación, se realiza una prueba final para validar que la reparación se ha realizado correctamente. El resultado de aprobado/reprobado de este paso es el resultado final.

Paso 4: marcado con tinta

En el paso de marcado con tinta, los chips defectuosos se marcan con tinta especial para identificarlos. Los chips que se someten a marcado con tinta incluyen aquellos que no pasaron la prueba de frío/calor, fueron reparados incorrectamente y no pasaron la prueba final, o no se completaron correctamente en la oblea (troqueles falsos). En el pasado, se utilizaban marcas de tinta reales para etiquetar los chips defectuosos, pero hoy en día sólo se registran datos para identificar los defectuosos. Los chips defectuosos identificados mediante el marcado con tinta no se procesan más en el embalaje, lo que ahorra materiales, equipos, tiempo y mano de obra en los procesos de embalaje y prueba.

Después del marcado con tinta, la oblea se hornea, se somete a una inspección de control de calidad (QC) y luego continúa con el proceso de envasado.

Estamos a sólo unos pasos del nacimiento de un chip semiconductor impecable. En el próximo artículo, exploraremos el proceso de empaquetado de chips semiconductores en una forma adecuada para su instalación en dispositivos.