量產時的測試體系,確保品質與良率。


一、測試階段

1. AOI(已介紹)

2. ICT(In-Circuit Test)

板級電氣測試:

工作原理

  • 針床(Bed of Nails)接觸測試點
  • 量電阻、電容、二極體、IC 是否在位
  • 找短路、開路、錯料、缺料

優點

  • 快(10–30 秒/板)
  • 高覆蓋率
  • 自動化

限制

  • 需要每條 net 有測試點(占 PCB 空間)
  • 製作 fixture 成本高
  • 不能測動態功能

3. Boundary Scan(JTAG)

不需實體探針,IC 內部 JTAG 控制: - 連通性測試 - IO 控制 - Flash 編程 - 涵蓋 BGA 等不可探測腳位

4. FCT(Functional Test)

板的整體功能測試: - 通電 - 跑韌體 - 與 host 通訊 - 量功能輸出 - 自動化判斷 pass/fail

需要: - 治具(fixture) - 測試程式 - 通訊介面(USB、UART)

5. Burn-in

高溫 + 通電工作 4–48 小時: - 加速失效(早夭品 infant mortality) - 過濾不穩元件

不一定每個產品都做(看可靠度要求)。

6. 環境測試

抽樣測試: - 溫度循環 - 振動 - 落摔

7. 認證測試

每個型號上市前一次: - EMC - 安規 - 通訊

8. 出貨檢驗(OQC)

最終品檢,AQL 抽樣。


二、ATE(Automatic Test Equipment)

IC 量產測試

從 wafer probe 到 final test: - 高速 pattern 產生 - 多通道(128–4096) - 高頻量測

主要廠商

  • Advantest(日,含 Verigy)
  • Teradyne(美,含 LTX-Credence)
  • Cohu
  • Chroma 致茂(台)

測試類型

  • DC 測試
  • AC(速度)測試
  • Functional(功能)
  • 高頻(射頻、SerDes)
  • 混合訊號

三、SPC(Statistical Process Control)

量產統計監控

  • 每批抽樣量測
  • 用控制圖(Control Chart)追蹤
  • 早期偵測製程偏移

主要指標

  • Cp:製程能力
  • Cpk:考慮偏移的製程能力
  • Cpk ≥ 1.33:合格
  • Cpk ≥ 1.67:優

6 Sigma

3.4 ppm 不良率,現代精密製造目標。


四、追溯(Traceability)

每個產品有獨特序號(serial number): - 對應到出產日期 - 製造批號 - 各站測試結果 - 元件批次

用於: - 出貨追蹤 - 故障分析 - 召回管理

實現:QR Code、雷射標記、RFID


五、量產良率管理

良率拆解

   投入(Input)
      ↓
   AOI 通過率:99%
      ↓
   ICT 通過率:97%
      ↓
   FCT 通過率:96%
      ↓
   Burn-in 通過率:99%
      ↓
   最終良率:≈ 91%

良率改善

  • 每站找 top 10 缺陷
  • 統計分析
  • DOE(Design of Experiments)
  • 製程改善 PDCA

六、測試覆蓋率(Test Coverage)

計算

$$\text{Coverage} = \frac{\text{被測試的故障點}}{\text{總故障點}}$$

典型目標

  • ICT:80–95%
  • FCT:60–90%
  • Boundary Scan:50–80%
  • 綜合(多層):> 95%

覆蓋率工具

  • ICT 廠商提供
  • DFT 工具(Tessent、TetraMAX)

七、本章總結

✅ 您應該掌握:

  • [x] 量產測試流程
  • [x] AOI/ICT/JTAG/FCT 各種測試
  • [x] Burn-in 與環境測試
  • [x] ATE 概念
  • [x] SPC 與良率管理
  • [x] 追溯與覆蓋率

下一章

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