Bir yarı iletken çipin tamamlanması birçok adımı içerir ve kusurlu çiplerin test yoluyla elenmesi önemlidir. Yarı iletken üretim sürecinde birçok test yapılır.

- Plaka testi veya prob testi olarak da bilinen EDS (Elektrikli Kalıp Ayıklama), FAB adımında plaka işleme tamamlandığında gerçekleştirilir.
- Çip paketlendikten sonra son test gerçekleştirilir.

Bugün yarı iletken çiplerin kalitesini garantileyen bir dizi testin ilki olan EDS hakkında bilgi edineceğiz.
EDS, yarı iletkenlerin veriminin arttırılmasıyla ilgilidir.

EDS, FAB aşaması (devrelerin levhalar üzerine çizildiği yer) ile paketleme aşaması (çipin son ürünün görünümüne sahip olduğu yer) arasında meydana gelir. Adından da anlaşılacağı gibi, gerekli kalite seviyesini karşıladığından emin olmak için her çip üzerinde elektriksel testler yapılır. EDS'nin amacı aşağıdaki gibidir:

- Sonraki paketleme ve test adımlarını iyileştirmek ve maliyetten tasarruf etmek için levha seviyesinde kusurlu yarı iletken yongaları eleyin.

- Verimi artırmak ve maliyetlerden tasarruf etmek için arızalı talaşları onarın.

- Tasarımda veya FAB'da bulunan sorunları düzeltin.

Öncelikle her çipin gerekli kalite seviyesini karşıladığından emin olmak için elektriksel özellikleri test edin. Arızalı ancak tamir edilebilir talaşlar onarılır, tamir edilemeyen arızalı talaşlar ise "mürekkep" ile işaretlenir. Arızalı talaşlar, proses verimliliğini artırmak için sonraki proseslerden çıkarılır.

EDS, yarı iletken verimini artırmak için çok önemlidir. Verim, tek bir levha üzerindeki maksimum çip sayısına (GDPW, levha başına brüt kalıp) göre kalite gereksinimlerini karşılayan iyi kalıpların yüzdesidir ve yarı iletken üretim verimliliğinin doğrudan bir göstergesidir.

EDS işlemi, levha ile prob kartı arasında temas kurularak gerçekleştirilir. Prob kartındaki sayısız küçük pin, plaka ile temasa geçerek arızalı çipleri tarayabilecek elektrik sinyalleri gönderir.

EDS sürecinde birçok küçük süreç EDS'yi oluştursa da dört ana adım vardır.

Adım 1 - Elektrik Testi ve Plaka Yanması (ET ve WBI)

Elektrik testi, yarı iletken entegre devrelerin çalışması için gerekli olan çeşitli bileşenlerin (transistörler, dirençler, kapasitörler ve diyotlar) DC voltajının ve akım özelliklerinin ölçülmesini içerir.

Elektrik testinin ardından levha yanma testi yapılır. Plaka belirli bir sıcaklığa ısıtılır ve ardından herhangi bir kusur veya potansiyel sorunu tespit etmek için hem AC hem de DC voltajlara tabi tutulur. Bu adım, ürünün güvenilirliğini büyük ölçüde artırır.

Adım 2 – Sıcak/Soğuk Testi

Sıcak/soğuk testinde, elektrik sinyalleri kullanılarak levha üzerindeki tek tek kusurlu talaşlar tespit edilir. Onarılabilir kusurlu talaşlar bir sonraki adımda onarılmak üzere işaretlenir. Çiplerin farklı sıcaklıklarda mükemmel şekilde çalışmasını sağlamak için, oda sıcaklığından daha yüksek ve daha düşük sıcaklıklarda test edilirler.

Adım 3 – Onarım/Son Test

Onarım adımı belki de EDS sürecindeki en önemli adımdır.

Onarım adımında, sıcak/soğuk test adımında onarılabilir olduğu değerlendirilen talaşlar onarılır. Onarımdan sonra onarımın doğru şekilde yapıldığını doğrulamak için son bir test yapılır. Bu adımın başarılı/başarısız sonucu nihai sonuçtur.

Adım 4 - Mürekkep İşaretleme

Mürekkep markalama adımında arızalı talaşlar özel mürekkeple işaretlenerek bunların tanımlanması sağlanır. Mürekkep ile işaretlemeye tabi tutulan çipler arasında, sıcak/soğuk testinde başarısız olan, uygun olmayan bir şekilde onarılan ve son testte başarısız olan veya levha üzerinde (sahte kalıplar) düzgün şekilde tamamlanmamış olanlar yer alır. Geçmişte kusurlu çipleri etiketlemek için gerçek mürekkep işaretleri kullanılıyordu ancak günümüzde yalnızca kusurlu çipleri tanımlamak için veriler kaydediliyor. Mürekkep işaretlemesi yoluyla tespit edilen kusurlu çipler paketlemede daha fazla işlenmez, böylece paketleme ve test süreçlerinde malzeme, ekipman, zaman ve işçilikten tasarruf sağlanır.

Mürekkep işaretlemesinin ardından gofret fırınlanır, kalite kontrol (QC) incelemesine tabi tutulur ve ardından paketleme sürecine geçilir.

Artık kusursuz bir yarı iletken çipin doğuşuna sadece birkaç adım uzaktayız. Bir sonraki yazımızda yarı iletken çiplerin cihazlara takılmaya uygun bir forma paketlenme sürecini inceleyeceğiz.