芯片ATE测试是怎么做的？

芯片测试主要分两种：实验室测试和量产测试。我们一般说的“芯片测试工程师”、“ATE测试工程师”指的是后者！

实验室测试一般是应用工程师为评估芯片性能在公司实验室进行的样品测试，量产测试是为了保证出货给客户的每一颗芯片都保证质量过关在厂子里进行的大规模生产测试。

既然芯片测试是在厂子里大规模做的，那么今天，就带大家细细参观下芯片测试厂里面是啥样的！

其实业内很少叫“测试厂”，而叫作“封测厂”，是因为封装和测试一般是合起来建一个厂（双枪老太婆左右开工），这种厂子一般是大厂（不是腾讯阿里的码农精英自嘲的“大厂”，是真的“大厂”），英文叫OSAT (Outsourced Semiconductor Assembly and Testing)。也有小厂，只做测试不做封装的，就叫测试厂。

封测厂之间的差别也超级大，有大厂，也有小厂。大体来说，封测厂占地都比较大，建筑也比较高大，外面看想写字楼似的，里面有一部分区域是给封测厂管理和客户使用的，还比较office，另外的大部分就是厂区了！

有的厂区左边一侧是封装车间或测试车间，右边一侧是工程师们的办公室。也有的厂区设计成整个车间占据一栋楼，工程师办公室在另一栋楼。

测试车间里呢，大致的装修布局都差不多，叫无尘间/净化间，到处都是白色，上面是吊顶，下面也垫高，里面藏着很多传输气、电、网等的管道。黄色的胶布贴出来的区域就是一台一台机器的安放位置，中间让出一条很长的走道给人通行。顺面说一句，工厂的秩序感是很强的，叫5s管理，见过桌面上烙铁都有黄色胶带规定的摆放位置。走道实际可能非常长，可能有100多米，像这样的走道在一个测试大厂里有很多条，构成一个巨大的芯片测试“矩阵”。

在测试车间里，会看到“各色”人等。比如苦逼的绿色衣服是供应商的人，蓝色衣服是本厂的操作员，白色衣服是本厂的工程师，尊贵的黄色衣服是客户等等，每家色号分配都不同，也可能哪家绿色代表尊贵的客户（目前还没看到这样贴心的厂子）。工厂的领导呢，一般也要突出身份搞点标示，比如帽子搞个粉色的啦，额。这颜色啊，在测试厂可大有讲究，同一个人穿不同颜色的衣服，能调动的资源，受到的待遇，可差了去了。

 测试“矩阵”中的一个“节点”是什么意思呢？每个测试节点都是由两部分组成的，左边的叫分选机（我们从业者基本不说分选机，叫英文handler，汉德乐，洋气！），右边的叫测试机（英文名叫tester，但我们从业者就喜欢叫测试机，古朴！）。注意哈！！光分选机，就有好几种类型，好多品牌。但是，它们的功能都是差不多的：把要测的芯片“弄到”测试的位置上给测试机去测试，测完了测试机告诉分选机，这颗芯片是好的还是坏的，然后分选机把这个芯片丢到好筐还是坏筐里。

 功能比较少的小芯片测一次可能200ms-300ms就够了，功能多的大芯片比如soc，测一次可能测一两分钟也不好说。这里涉及一个芯片ATE测试里非常重要的指标——UPH（units per hour，单位小时的产出量），如果测一颗芯片200ms，那么一小时能测18K芯片，还可以开多个工位同时测试，能把UPH拉到40K，那一天这台handler（还记得叫汉德乐吧，我下面都写成handler吧，叫得顺口）就能测将近1KK=1百万颗芯片！

测试机上是可以编程的，对不同的芯片测试要求，编写的程序叫做测试程序。芯片测试的时候，就按照这个程序跑。测试机类型和厂家可能比handler多多了。有的小测试机跟女士鞋盒差不多大，有的大测试机一人多高，两三个人环抱，还要专门配水冷降温。测试机厂家里最大的两家是advantest和泰瑞达，NI（美国国家仪器）近来也做得不错。

为了让这么大的厂运营起来，需要到很多种类的人才，常见的有：设备工程师：维护，保养，维修handler。测试机一般由供应商来做。产线操作员：操作工啦，这是厂里人数最多的群体，分布在各个工序，按照要求操作机器生产的，两班倒，在某些三四线城市工资不算低呢，毕竟招人不好招。测试工程师：5年前厂里的测试工程师还是要按客户要求开发测试程序的，现在不需要了，都是客户或者供应商把测试板和程序发过来，测试工程师上机器验证一下，最多改一下参数。NPI工程师（新产品导入工程师，new product introduction）：没有量产测试过的芯片，头一回要量产，因为会出很多问题，需要很多验证，所以要由NPI工程师来导入到量产。制程工程师（process engineer）：大部分芯片的测试流程都是通用型的，少数有一些特殊要求，比如加一些步骤，需要和厂里的制程沟通，他们会制定并落实。质量工程师（简称QC工程师）：来料及测试完的料的质检归他们，关于检查什么，厂里有一套通用的质检流程，客户也可以提出增加质检项目。感觉QC权利挺大的，可以highlight这，highlight那。失效分析工程师（简称FA工程师 failure analyze）：当客户反映或者质检发现芯片有毛病了（通常是封装那边的问题），FA工程师就要出马找出root cause，给客户一个交代。CE（客户工程师，customer engineer）：和客户对接的窗口，有什么问题通过他们和客户沟通，通常要求对各个工序熟悉一点，对各个工序的人熟悉一点。

…… 应该还有不少的

除了操作员要倒班，设备工程师要值班，其他应该是有固定上下班点的。厂里有食堂，给新来的员工宿舍，有的厂也不在市区，所以大家有一些以厂为家的情怀。

整个封测厂的环境是现代化的，里里外外几乎都是白色，连大家买车几乎也都选择白色，这里面装着的都是“价值连城”（确实很贵）的高科技设备。封测厂也是很干净的，整个厂区内的洁净度是有明确要求的，每立方米允许有多少个pm2.5以上的微粒。测试工段的洁净度要求还低一些，封装工段的要求更高，所以人员进入需要全副武装。如下图：

芯片行业的工厂比传统行业的工厂干净很多，现代化很多，技术含量高很多，与时代接轨密切很多。但不管怎么说，它也是工厂的一种，它的天职也是用最低的成本生产出数量最多质量最好的产品：

这里等级森严，规矩甚多，讲服从讲规范；这里的机器也会轰鸣，要求带耳塞作业的操作员，很多也不带；这里可能也存在一些不那么先进的厂文化；这里可能未必有很多前沿的芯片技术（先进封装和一些特殊产品线的封测还是有的）；这里可能也不在芯片行业舞台的中心和聚光灯

但这里车间洁净、恒温恒湿，冬天不冷夏天不热；这里员工容易产生一种以厂为家的感情，同厂的夫妻比比皆是；这里雄伟的大楼、不停运转的机器给了大家生活上的安全感；这里的厂文化未必先进，但很实用；这里未必有最先进的芯片技术，但运营策略、管理方法却是工厂里的翘楚；这里平台广阔，可以接触到业界最好的设计公司和最好的供应商，有的人利用了这样的平台开辟了很好的事业；这里，如果在三四线城市的龙头封测厂，给了当地人一个最接近办公室白领的工作环境，一个现代化和规范管理的工作机会，一个可以与世界级封测厂同台竞技的工作！

为了生产要求，厂区内很少有窗户，也几乎找不到可以看时间的钟表。中国的大地上散布了那么多大大小小的芯片封测厂，它们的机器都在轰鸣着生产芯片，它们里面的工程师们都在忙碌着保障生产解决问题，24小时，全年无休。

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