直播回顧：晶片測試經濟學，聽聽專家怎麼說

7月5日晚，由摩爾精英主辦的《半導體測試經濟學》線上研討會如期舉行。本次線上研討會主要分主題演講及互動交流環節。主題演講由摩爾精英產品工程副總裁趙慶博士從 測試對產品盈利的直接或間接影響、測試中顯性及隱性成本的深度剖析以及如何避免量產測試中的誤區 等角度進行分享。互動交流環節由摩爾精英測試運營副總裁王興仁、測試運營總監蔡丹、測試資深商務拓展經理曾坤以及趙慶博士從各自從業經驗以及視角與線上觀眾深度互動解除疑惑。

測試在半導體行業中的地位舉足輕重。在市場競爭中，測試開發和量產測試是提升晶片設計公司的產品競爭力的重要環節。高效的測試開發不僅可以將高質量低成本的晶片產品 快速匯入市場 ，有效的量產測試運營優化也能 進一步降低測試成本 ，從而提升整個半導體測試行業的社會效能。我們相信，通過半導體測試運營工程師的努力和創造，更多創新性的方法會被提出。

半導體量產測試：

實現從研發到量產的關鍵必備環節

半導體量產測試主要包含晶圓測試（CP）和成品測試（FT）兩道工序。當一顆晶片產品設計完成和流片結束後，製造出來的晶圓會經過CP流程，通過在測試機（ATE）和探針臺（Prober）上執行CP測試方案，將好的晶片和壞的晶片分離出來。好的晶片會被封裝成成品晶片，然後在ATE和分選機（Handler）上執行FT測試方案，分選出的好品經過後道工序就能傳送給客戶。

實際上，一顆晶片能夠進入量產不僅需要經過一套非常嚴格的驗證測試流程，如特性驗證測試(Characterization Test) 和可靠性驗證測試 (Reliability Test)，而且需要準備好一系列高效可靠的測試方案。這一系列的測試方案必須能可靠的分離出好品和壞品，並且需要提供精確的測量資料為可靠性測試提供有價值的資訊；同時必須在特性驗證測試中為設計人員提供精確可靠的資料；最後還必須高效低成本的在量產中把好品可靠地分離出。

圖1 半導體晶片製造流程

半導體工業裡的測試經濟學

和任何其它行業一樣，半導體行業公司的盈利也遵循：盈利 = 收入 – 花費。半導體行業的測試經濟學是研究半導體測試和測試開發對盈利的直接或間接的影響的課題。

那麼半導體產品的測試和測試開發對盈利會有哪些方面的影響呢？

● 產品上市時間：優於競爭對手率先將合格的產品推入市場，將會獲得比較豐厚的盈利。

● 測試成本：好的測試方法可以將量產測試的成本降低，會減少花費，從而提高盈利。

● 良率提升：通過測試工程方法將良率提升，會增加收入，從而提高盈利。

半導體測試對半導體盈利的影響存在著顯性成本和隱性成本

◆ 顯性成本：盈利的直接影響

測試的顯性成本意為測試晶片產品所直接支付的測試費用。可理解為測試成本 = 每秒鐘測試成本 x 測試所有DUT所花費的時間 大家會發現，測試廠通常會先給出UPH（每小時測試數量）和HR（每小時測試費用），但是最終，因測試程式的執行是非常快的，一般都會用秒來計算。

當測試工廠給出HR（每小時測試費用）或者每秒鐘的測試成本時，會著重考慮到以下幾點來報出合理的價格：

● 測試機和量產配套裝置的折舊費用

● 測試場地成本

● 人力成本

● 執行效率

圖 2 顯性成本涉及縮寫解析

◆ 隱性成本：盈利的間接影響

測試的隱性成本涉及了質量、良率、封裝成本以及時間成本。

● 質量的成本：漏測對質量成本的影響排序，CP<FT<SLT<板級測試<終端測試<客退品RMA

● 良率的成本：Trim測試對良率的提升

● 測試影響封裝成本：CP節省封裝成本

● 時間的成本：產品上市時間

◆ 劃重點：

◆ 哪些舉措可以降低半導體測試成本

例舉幾個方法：

● 降低單顆晶片的測試時間：提高並測數 (Multi-Site Testing)，增加同時測試（Concurrent Testing），採用高效的測試方法。

● 降低每秒鐘測試成本：選擇合適的測試裝置，優化測試裝置組合。

● 降低晶片整體測試成本：合理安排測試流程和分配測試項。

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避坑指南：

如何規避量產測試中的一些誤區

◆ 誤區1：

量產測試只會增加生產成本，不會增加產品的價值，量產測試並不重要！

◆ 分析：

● 半導體晶片是電子產品的核心部件，一顆不合格的晶片可能會使整個電子產品不工作，造成遠高於晶片本身價格的損失。所以，半導體晶片生產的質量管控非常嚴格，不同種類的應用會有不同的DPPM控制要求。

● 半導體量產測試對保證晶片的質量尤為重要。

● 半導體晶片量產測試中的一些特定流程（如trim，memory repair，等）能提升良率，增加盈利。

◆ 誤區2：

測試成本佔生產成本的百分比很低，沒必要減少！

◆ 分析：

● 目前國內晶片生產成本比較高，相對來說測試成本所佔比重比較低，但並不表示測試成本可以忽略。

● 減少測試費用，在單顆晶片上的收益可能比較微小，但在海量生產中為公司帶來的盈利是巨大的。

【例項 】 某款量產晶片3年出貨250KK，單顆晶片生產成本為30美分，原先FT測試成本佔生產成本的15%（4.5美分），經測試工程師的努力，測試成本降低到生產成本的3%（0.9美分）。單顆晶片節約成本僅為3.6美分，但整個晶片的FT生產由測試成本的減低帶來的盈利為900萬美元。

◆ 誤區3：

使用便宜的測試機就能降低測試成本！

◆ 分析：

● 在生產測試成本中，除了測試機的折舊成本外，還有其它昂貴裝置的折舊（如探針臺，分選機，等）和固定成本（如廠房等）。

● 測試成本的高低應從整體測試裝置和固定成本的投入考慮。

【例項】某款量產晶片的CP測試使用比較便宜的低端測試機，因為測試機資源的限制，同測數為2，共投入10套測試機和10套探針臺；在新的測試方案中採用了資源數較高的中高階測試機，同測數為16，單次執行時間和原先方案接近。使用新方案後，測試只需投入2套測試機和2套探針臺。最終節約8套昂貴的探針臺和潔淨室空間。

本次直播中，趙慶博士講解了測試經濟學的基本概念，並對半導體測試運營中存在的一些誤區進行了深入剖析。 後續我們將會針對這些內容開設“避坑指南：如何規避量產測試中的一些誤區”系列專題文章。請關注摩爾精英公眾號，敬請期待後續內容。 在直播互動交流環節，專家們的解答深入淺出，但由於時間原因並未將問題一一解答。後續我們會將問題收集整理，並通過專題文章與各位進一步交流。同時，您也可以通過“會後問卷”方式提出您的疑問，我們會通過郵件以及電話回訪的方式與您取得聯絡。

摩爾精英測試服務：

摩爾精英晶片測試服務以自有測試裝置為核心，為客戶提供程式開發除錯、測試硬體製作、量產測試三大類服務。依託摩爾資深測試開發團隊的豐富經驗，針對客戶的各類晶片產品在我們ATE（MEE-T0）上開發測試程式，設計製作測試硬體，匯入批量生產，為客戶提升晶片產品質量，降低產品成本，縮減上市時間，最終幫助客戶贏得市場，合作互贏。