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Halbleitertechnologie

Foundry-Leistungen und Back-End-Prozessablauf für Automobilanwendungen

2. November 2010, 11:33 Uhr | Stephan Janouch

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Fortsetzung des Artikels von Teil 3

End-Test für Automotive-Produkte

Die Entwicklung von Testprogrammen für Automotive-Produkte ist eine besondere Herausforderung und sollte nach strengen Regeln durchgeführt werden. Sie beginnt mit einer Test-Fehler-Möglichkeits- und -Einfluss-Analyse (Test Failure Mode and Effects Analysis; TFMEA) und verlangt eine sorgfältige Korrelation zwischen den Testergebnissen der Produktionstests und der Labortests. Im Allgemeinen muss die Testabdeckung für digitale wie auch analoge Tests sehr hoch sein. Testabdeckungen von über 98 Prozent sind typische Zielwerte in der Automobilindustrie. Die Analyse der Prozessfähigkeit (Bild 3) gibt Aufschluss über die erwartete Ausbeute und angemessene Grenzwerte. Um sicherzustellen, dass jeder bei Raumtemperatur getestete Parameter den Test auch bei der Minimum- und der Maximumtemperatur besteht, müssen zu diesen Temperaturbereichen passende Grenzwerte definiert werden. Ein solcher Drei-Temperaturtest wird normalerweise nur auf Stichprobenbasis durchgeführt, kann aber für kritische Anwendungen auf alle Teile ausgeweitet werden.

Im Zusammenhang mit Drei-Temperaturtests ist es notwendig, Korrelationstests mit zurückgewiesenen Teilen durchzuführen: Teile, die bei extremen Temperaturen ausfallen, dürfen auch den Raumtemperaturtest nicht bestehen, wenn engere Grenzen vorgegeben werden. Solche Testgrenzen werden durch die Temperaturcharakterisierung definiert. Darüber hinaus müssen beim Endtest auch PPAT, SBL und SYL auf dem beim Wafer-Test implementierten Niveau eingesetzt werden.

Das Verfahren zur Freigabe von Testprogrammen ist für den Test von Automotive-Produkten aufwendiger als für Konsumelektronik- oder Industrieanwendungen. Eine der notwendi0ein Open-Socket-Test: Jeder einzelne Test muss so entwickelt werden, dass eine Trennung des getesteten Teils (Device Under Test; DUT) vom Testerkanal festgestellt werden kann. Ein Test auf Wiederholbarkeit, bei dem jeder Test in bestimmten Zyklen wiederholt durchgeführt wird, stellt sicher, dass die einzelnen Tests stabil und reproduzierbar sind.

Tests auf Prüfmittelfähigkeit (Gauge Repeatability and Reproducibility; GR&R) stellen sicher, dass Testverfahren bei Benutzung verschiedener Test-Hardware-Module, bestückter Testplatinen, Handler oder sogar unterschiedlicher Testerplattformen identische Ergebnisse zeigen. Die formale Produktionsfreigabe geschieht üblicherweise in mehreren Schritten: von einer eingeschränkten Freigabe für eine bestimmte Anzahl von Fertigungslosen bis zur endgültigen Freigabe ohne jegliche Einschränkung.

Im Allgemeinen wird das Chip-Testprogramm für gehäuste Teile auch für den Wafer-Test verwendet. Der einzige Unterschied könnte sein, dass der Wafer-Test als Mehrfachtest ausgelegt wird, d.h. parallel mehrere Schaltungen abgetestet werden. Das Testprogramm muss daher in der Lage sein, sowohl Einzel- als auch Mehrfach-Testkonzepte abzudecken. Bei der Mehrfach-Testmethode ist ein Vergleich der Testergebnisse aller Einzeltests vor der Freigabe des Testprogramms notwendig. Ein Foundry-Geschäftsmodell endet üblicherweise mit den zuvor beschriebenen Schritten und wird durch einen Abnahmeprozess für Produktionsteile (Production Part Approval Process; PPAP) abgeschlossen.