来源：ednchina
时间：2014-09-25
重复性
在将某种器件及其测试方法交付给生产部门以前，必须确认该测试方案自身是精确和可重复的。量具的重复性与再现性(GR&R)是对某种量具或测试仪性能的一种度量，即每次测量都会得到相同的测量读数，表示了测量设备的一致与稳定。数学上说，这是对某个量具测量变化率的一种量度。工程师们必须尝试尽量减少测量设备的GR&R值，因为高GR&R值代表着不稳定，需加以避免。降低GR&R是一种检查测试程序重复性的方法。
步骤之一是在一块晶圆上测试多个位置，并重复多次。关键是只应给真正有效的位置通电，这样可避免其它位置的可能干扰，如来自RF信号的串扰或干扰，以免对测试结果造成负面影响。
假设要对每个位置测试50次。按此方式，则一个16点的测试方案会产生800个测试结果(16×50)。在不同位置之间，整体结果可能表现出某种差异。然后可以计算出所有位置上的标准差，以及工艺能力指数(Cpk)，目的是确保一个良好且可重复的测试程序。
图1是一个比较图，一方是某个在ATE上测试了100次的器件，另一方则是在ATE上同时测试300个器件。图中给出的是一个简化的重复性与再现性报告，你可以用这些数据判断一个测试的精度(例如，在测量范围内)和稳定性。以下总结了测试步骤：
1.一个位置测试50次。测试期间所有其它位置均关闭(不加电)。
2.用ATE测试约300个器件，以提供一个多批器件之间变化性的比较。
3.用统计工具分析数据。
测试仪上的测量必须与实验室的测量结果做关联对照。对于每种情况，项目团队都必须确定关联器件的数量，以及要测试的参数。一旦测试程序经过调试且稳定以后，就可以开始这种关联。应至少测试10个器件，以保证数据是相关的。
提示
1.量具的重复性与再现性(或GR&R)是对某种量具或测试仪性能的一种量度，这样每做一次测量，都可以得到相同的测量读数。
2.室温下的测试是必要和重要的，但更重要的是，要在一个器件规定的整个工作温度区间上测试关键的参数。
3.除了晶圆级测试以外，还必须测试已封装的器件，以确定在封装工艺中没有损伤。
CPK计算
工艺性能指数值定义自平均值、标准差(sigma)，以及规格上下限，它表示了测试参数在其极限值范围内受控制的程度。对很多器件来说，期望的Cpk值是1.33，这表示3倍sigma的重复值。但由于汽车的器件有六西格玛标准，所以Cpk值好为2.00。
温度测试
在室温做测试必要且很关键，但更重要的是，要在某个器件的整个规定工作温度范围内测试重要的参数。温度特性可显示出器件在规定工作温度范围上的稳定性。应在前述的三个定义温度上测试大约300个器件；另外，还必须在三个温度上对同一个器件测试100次，以计算不同温度上的漂移。获得的数据可以用于计算温度保护带。
关于保护带
通常，测试工艺会采用两种保护带：一个用于重复性，一个针对温度。它们各有自己的优缺点。
工程师们通常用可重复保护带来处理每次测量的不确定性。下例关注的是驱动电流：
段驱动源的电流：
37mA(小),47mA()
LGB极限=规格下限+ε
=>37.37mA;
UGB极限=规格上限-ε
=>46.53mA
这里，LGB是低保护带，UGB是高保护带，而ε是测量的不确定性。
使用重复性保护带的缺点是：一个好的器件可能被当作坏器件而排除掉， 原因是存在着上例中的不确定性。理想的情况应该是采用一种零限保护带，这样就不会丢弃良品器件。如要减少保护带的影响，如果终的测量有一个较小的重复性保护带，则可以提高稳定性。缺点是测试时间要延长很多，原因是模拟与混合信号IC固有的安定时间问题。
同时，每个器件都会随温度产生特定的漂移，漂移也可能是器件的典型或小/保证规格之一。温度保护带的测试极限要比IC的数据表规格更加严格，其计算要基于在各个温度上测得的漂移。采用温度保护带的优点是，可以省略在其它温度下的测试步骤，而代之以用室温下的测试结果做计算，无论该器件是否会在极限温度下失效。
图2给出了一个包含保护带的温度特性报告。图中表明各个温度上存在着漂移。从该数据必须能够预测出，当在+25℃测试量产器件时，极限温度下的漂移也会在规格限度内。这是温度保护带用于生产测试的要点。
一般用银样本(silver sample)表示测试方案在温度上的稳定性。它们也可以保存作为参考器件，用于验证以后的测试方案。这些器件的测试过程是：在三个温度下测试三个器件，每个测试数百次。
