1. 芯片测试台

晶圆（On Wafer）测试需要在芯片测试台上 进行。基本的测试台由四部分组成：载片部分、接触和调整部分、显微镜部分和控制部分。载片部分有如下功能: 用具有水平平面的圆柱体装载晶圆或芯片，并利用吸盘将它固定。接触和调整部分用来装配和调整探针、探针阵列或探头。显微镜部分也包括一个位置调整装置，以 便对待测芯片进行聚焦。控制部分用来控制芯片测试台的移动和旋转，并实现其它一些功能，如激活标记不合格芯片的标记笔。许多控制系统都有自动和手动两种操作模式。

2. 与芯片接触方式

为了测试芯片上的集成电路，必须有输人信号和直流电压，并且要从集成芯片中得到输出信号。这就意味着必须与芯片上的焊盘（Pad）相接触。这将用到探针、 探针阵列或探头。单个探针必须是在三维空间可移动的，而探针阵列和探头还需要额外的装置以调整探针阵列或探头平面与芯片的夹角，以保证所有触点都能与焊盘 相接触。探针和探针阵列可用来测试低速芯片，也可用于测试高速IC或MMIC的直流性能。利用单个的可调节的探针的优点在于其灵活性。 除了芯片边缘的大面积焊盘外，单个探针还可用于接触芯片中间小面积的金属，从而获得有关实验电路的更多信息。很明显，采用单个可调节的探针来测试复杂电路 将十分困难，且相当费时。

探针阵列适于测试焊盘排列预先确定的IC。因为整个探针阵列是一个统一的三维可调的机械装置，所有的探针同时进行 整体调节。这种测试的前提是被测芯片的焊盘阵列必须与探针阵列在数目和间距上相一致。这种方案具有标准性，在版图设计和测试中推荐使用。图1为一个10针 探头的实物照片。

图1 10针探头的实物照片

若要在晶片上测试RFIC, MMIC和髙速IC，就要用到微波探针。 如图2(a)所示，共面波导探针包括探针体、同轴连接器、探针针尖和针尖末端的接触点。共面传输线在同轴连接器和探针接触点之间传输信号。图2(b)中给 出了最简单的探针针尖的顶视图、側视图和俯视图。探针有一个信号接触点S(Signal)和一个接地点G(Ground)。S接触点通过共面线连接到同轴 连接器的引脚上，G端则连接到共面连接器上。这种SG型探针可在20GHz的频率范围内应用。对于更高的频率，则需要用到图3给出的GSG型探针。对于差 分信号，针对不同的版图可运用SS型或SGS型探针。另外，多接触点的探针组中，允许对指定的接触点通过跨接电容实现旁路P(Pass)或端接 T(Terminal)50Ω阻抗匹配电阻。因此，有很多种芯片测试探针类型，如GSSG,SSGSS,GSSPSG等。探针 的另外一个特性就是它的间距。

图2 微波探头：(a)实物照片，(b)探头末端的顶视图、侧视图和底视图(自上而下)

图3 GSG组合150um间距微波探针照片

3. 绑定和封装后化的测试

ICs 必须经过绑定(Bonding的音译，又称之为压焊或键合)和封装，以便能和它所在的环境保持固定的接触。绑定和封装后还应对芯片性能再进行测试。一些 ICs需要片外器件才能实现其功能。如高Q值的低频振荡器通常需要1个或2个片外的高Q电感器件。在这种情况下，IC必须和片外器件结合在一起才能正确工 作。另外，要对一个包含多个芯片的系统进行测试，也需要首先对芯片进行绑定。因此，绑定后芯片的测试也是一种关键的测试。

在晶圆测试与绑定封装后的芯片测试之间的区别在于连线和封装过程引起了多种参数发生变化。例如，绑定线会产生寄生电感，引起电路高频性能恶化，这种恶化可能在电路模拟和优化时是没有考虑的。封装过程同样会引起电路参数的变化，这些变化只有通过测试才能得出。

4. 测试系统

不同的IC测试需要搭建不同的测试系统。对于大多数IC尤其是数字IC的测试，需要用到信号源和示波器。正弦信号用于测试窄带系统，而脉码发生器则用于测试数字传输系统的化。利用图4所示的主要由脉码发生器、芯片测试台和示波器构成的测试系统亦可以直接得到眼图。

图4 测试系统

对于工作在微波和毫米波频段的放大器IC，采用S参数分析仪可以直接测试出其增益和输入输出匹配特性等。

对于低噪声放大器的测量，需用到噪声分析仪。对于振荡器、混频器和其它一些频率转换电路，则需要利用频带范围较宽的频谱分析仪。若测试LED/Laser驱动器或激光调制器,则要利用光接收器。而要测试包括光检测器和相关的放大器的光接收电路，则要用到光调制器作信源。