芯片“次品”都去了哪里？可能就在你的U盘里

芯片制造厂芯片以晶圆为单位进行流水化的工艺，完成所有的工艺步骤之后，晶圆就要进入良率测试环节。同一片晶圆中有的芯片是合格的，有的芯片是不合格的。测试目的就是选出合格的芯片，淘汰不合格的芯片。这个过程就像是征兵工作中的体检，多项体检指标合格的面试者才是可用之才。

每片晶圆由成百上千个方形的芯片组成

如何进行芯片的测试呢？这时就要用到芯片测试机。

某型号芯片测试机外观图

芯片测试：判定芯片的“生”与“死”的分水岭

芯片测试机中，一个重要的组成部分就是芯片测试卡。芯片测试卡中有很多微针结构。在测试的时候，这些微针结构与芯片上固定的位点（所谓的bondpad）接触，依靠这种接触完成电信号的输入与读取。测试完成一个芯片，再测试另外一个芯片。依次完成一片晶圆中所有芯片的测试。

含有微针结构的测试卡

芯片测试卡在工作时不能同时接触所有芯片。只能依次接触单个芯片。

上面的动图中，虽然探针卡与芯片只接触了不到一秒，但是就在那不到一秒钟中，它可以完成成百到上万种电信号的测试。比如A回路的电流，B回路的电压，C回路的电容，晶体管的输入输出延迟等等，就跟体检中需要完成视力，听力，血压等多种测试一样。当然，具体测试什么内容，是要根据芯片的功能与目标来决定的。

需要注意的是，只有当所有的电学信号满足要求，才认为它通过了电路测试，这种芯片我们称之为“活芯片”。只要有一种电学信号不满足要求，则认为它没有通过电路测试，这种芯片我们称之为“死芯片”。良率就是活芯片占所有芯片的百分比。

测试完成后，你就会得到这样一张花花绿绿的测试结果图，不过它代表的结果并不是五彩斑斓般的美好，因为——一些色彩代表死芯片。

晶圆测试probe map示意图

假定上图中绿色的代表活性片，其他颜色的代表死芯片，不同的颜色代表不同的“死法”，比如红色代表某回路漏电流过大，蓝色代表某回路击穿电压过小。系统会自动记录这些信息。当晶圆运送到封装厂进行切割与封装时，系统自动剔除死芯片将其报废，而只加工活芯片。

芯片中的“优等生”与“中等生”

活芯片中都是一等一的好货吗？并不是。

因为芯片通过测试环节，只代表它可以按照设计要求完成基本的功能。但是，依旧可以按照重点关注的部分电参数分出个三六九等。

就比如体检中，大多数人都可以拿到结论为健康的体检报告，如果按照重点关注的心率和体脂指标，健康人群中依旧可以分为极其健康和一般健康两类人群。

所以，测试通过的芯片要按照部分电性指标进一步进行等级分类。

对于面向多种市场的芯片，通常的分类做法是：最”健康”的芯片分类为一等货，作为服务器芯片流向企业级市场；中等“健康”的芯片分类为二等货，作为消费级芯片流向电脑、手机等高端消费市场；还算健康但已经离亚健康不远的芯片等级再次之，流向U盘、电子玩具等低端消费市场。

芯片的分级通过封装厂的分拣动作来完成

对于面向单一市场的芯片（比如华为请台积电代工的麒麟980芯片，就只有华为的手机在用），良率测试后，由设计方决定是否按照重要电参数进一步分类。

芯片分类背后的资源分配逻辑

有的人可能会问，芯片商为什么将芯片做如此详尽的分类？显而易见，利益最大化。在利益最大化的同时，也照顾了资源的分配，避免了浪费。比如步步高点读机的存储芯片不需要和服务器存储芯片一样快。

产品的性能能满足其使用场景。杀鸡不需要用牛刀。这就是芯片分类背后的基本逻辑。

自主瓶颈巨大：俄罗斯芯片一半次品！

俄罗斯最大的本土芯片厂商贝加尔电子，近期传出在当地的封装合作厂商效率不佳的情况，良率仅有一半的情况，无法满足俄罗斯当地的需求，因此括大封装合作伙伴的数量，由原本的一个提升到三个。

根据Tomshardware 的报道，根据当地媒体的说法，贝加尔电子原本的封装合作伙伴只有一家，现在因为良率的问题扩大到了三家，包括了GS 集团、Milandr 以及Mikron。不过，目前并不清楚哪一个合作伙伴是最初合作的厂商。而根据当地知情人士的表示，贝加尔电子封装合作伙伴良率仅有一半的原因，除了设备营运的状况之外，重点是缺乏专业人才。

俄罗斯最大的本土芯片厂商贝加尔电子，近期传出在当地的封装合作厂商效率不佳的情况，良率仅有一半的情况，无法满足俄罗斯当地的需求，因此括大封装合作伙伴的数量，由原本的一个提升到三个。

根据Tomshardware 的报道，根据当地媒体的说法，贝加尔电子原本的封装合作伙伴只有一家，现在因为良率的问题扩大到了三家，包括了GS 集团、Milandr 以及Mikron。不过，目前并不清楚哪一个合作伙伴是最初合作的厂商。而根据当地知情人士的表示，贝加尔电子封装合作伙伴良率仅有一半的原因，除了设备营运的状况之外，重点是缺乏专业人才。

报道表示，自从2022 年俄乌克战争之后，在欧美国家的联手制裁措施下，贝加尔电子无法得得到台积电与其他封装厂的生产协助。甚至在过程中，贝加尔电子还无法获得已经在国外生产完成的30 万片芯片。所以，贝加尔电子不得不寻找新的晶圆代工与封装伙伴来协助生产。然而，就晶圆代工的部分，俄罗斯并没有生产28纳米制程的技术，因此可能是交由中国的晶圆代工厂来生产。而封装的部分，贝加尔电子一直以来俄罗斯当地的封装厂商，但是整体状况并不顺利。

当地市场人士指出，在设备营运与校准出现问题，加上封装专门人才的不足，贝加尔电子最近量产的一批芯片封装良率仅有50%。因此，贝加尔电子希望透过多家封装厂商的方式来突破这样的瓶颈。只是，现阶段看来成效并不显著。

事实上，封装良率问题并非贝加尔电子所独有，台湾地区的封装厂商也会有封装的问题。不过，因为台湾地区的芯片产量大，可以通过专业筛选及控管机制，进一步将良率提高。相对的，俄罗斯本身并没有大量的芯片制造产能，封装业者没有大量的产品可以处理，所以专业的筛选与控管机制因成本问题无法建立。所以，俄罗斯要让芯片能提升良率，其供应链能自主独立将会是重要的开始。

报道表示，自从2022 年俄乌克战争之后，在欧美国家的联手制裁措施下，贝加尔电子无法得得到台积电与其他封装厂的生产协助。甚至在过程中，贝加尔电子还无法获得已经在国外生产完成的30 万片芯片。所以，贝加尔电子不得不寻找新的晶圆代工与封装伙伴来协助生产。然而，就晶圆代工的部分，俄罗斯并没有生产28纳米制程的技术，因此可能是交由中国的晶圆代工厂来生产。而封装的部分，贝加尔电子一直以来俄罗斯当地的封装厂商，但是整体状况并不顺利。

当地市场人士指出，在设备营运与校准出现问题，加上封装专门人才的不足，贝加尔电子最近量产的一批芯片封装良率仅有50%。因此，贝加尔电子希望透过多家封装厂商的方式来突破这样的瓶颈。只是，现阶段看来成效并不显著。

事实上，封装良率问题并非贝加尔电子所独有，台湾地区的封装厂商也会有封装的问题。不过，因为台湾地区的芯片产量大，可以通过专业筛选及控管机制，进一步将良率提高。相对的，俄罗斯本身并没有大量的芯片制造产能，封装业者没有大量的产品可以处理，所以专业的筛选与控管机制因成本问题无法建立。所以，俄罗斯要让芯片能提升良率，其供应链能自主独立将会是重要的开始。

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