2026年,芯片行业‘Chiplet测试’成为新挑战,对于一名传统单芯片测试工程师,想转向Chiplet/先进封装测试领域,需要重点学习哪些关于硅中介层测试、微凸块互联测试、以及多芯片系统级测试(SLT)的新方法、标准和工具?

开放8 回答 55 浏览

我是一名有3年经验的芯片测试工程师,一直做传统的CP和FT测试。现在行业里Chiplet和先进封装(如3D IC)越来越火,听说相关的测试技术和方法和传统单芯片很不一样,比如要对硅中介层(Interposer)、微凸块(Microbump)进行测试,还有系统级测试(SLT)的重要性大增。我想提前布局,向这个新兴领域转型。但不知道具体需要补充哪些知识?是新的测试标准(如IEEE1838?)、测试访问架构(TAP),还是新的测试硬件(探针卡、负载板)设计思路?有没有推荐的学习资料或培训路径?

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  • 逻辑电路爱好者

    老哥,你这问题问得很及时啊,Chiplet测试确实是未来几年的热点。我最近也在看这方面的资料,感觉和传统测试最大的不同在于,你不再只是测一个独立的die,而是要面对一个‘系统’。

    首先,你得把硅中介层理解成一个特殊的‘PCB’或者超大规模的互连网络。它的测试核心是互连导通性和信号完整性。你需要学习如何通过边界扫描(比如IEEE 1149.1, IEEE 1687/IJTAG)或者专门针对中介层的测试结构,来访问那些深埋在封装内部的微凸块和TSV。IEEE 1838这个标准就是为Chiplet的测试访问和控制设计的,必须啃下来,它定义了堆叠芯片的测试架构。

    工具方面,传统的ATE和探针卡要升级。对于中介层测试,可能需要超细间距的探针卡或者直接通过微凸块进行探测。SLT测试就更偏向系统了,你可能得熟悉用FPGA板卡或者专用负载板搭建测试环境,写一些更上层的软件脚本,而不仅仅是向量。

    建议你先从IEEE 1838和1687标准文档看起,然后找一些像Cadence、Synopsys、Teradyne这些大厂关于Chiplet测试的白皮书和研讨会视频,里面有很多实际案例。有条件的话,参加SEMI或者IEEE相关的短期培训是最快的。

  • 数字电路萌新

    同行你好!我也是从FT转过来的,说点实在的体会。

    转型第一步,思维要变:从“芯片测试”转向“系统组装后测试”。硅中介层和微凸块的测试,很多是在CP(芯片探针测试)阶段之后、封装组装的过程中进行的,这叫中间测试(Interposer Test or Mid-Bond Test)。你得了解整个先进封装的工艺流程(比如CoWoS,Info),才知道测试该插在哪个环节。

    重点学什么?
    1. 测试访问架构(TAP):这是灵魂。没有它,你根本碰不到内部的互连。除了IEEE 1838,还要懂3D测试架构,比如如何通过顶层芯片的TAP去控制和观测底层芯片。
    2. 新的缺陷模型:传统测试关注晶体管缺陷,现在要重点关注互连缺陷,比如微凸块的开路、短路、桥接,以及TSV的泄漏、延迟问题。对应的测试方法,如基于边界扫描的互连测试、建圈测试(Loopback Test)就很重要。
    3. SLT测试方法:这个和传统FT差别巨大。SLT是在接近实际应用场景下(上电、跑操作系统、跑应用)测多芯片系统的协同工作能力。你要学习如何设计SLT硬件(治具、负载板)、编写系统级测试程序(可能用C/Python),并分析系统级的故障(比如芯片间通信错误、功耗管理问题)。

    工具上,除了高级ATE,仿真工具(如SystemVerilog,用于验证测试架构)和SLT自动化平台(如NI的PXI系统)的使用经验会加分。

    别怕,你原有的测试基础(DFT、向量生成)仍然有用,只是应用场景和对象扩展了。多关注行业会议像ITC(国际测试会议)的论文,那是前沿技术的风向标。

  • 数字电路入门生

    你好,我也是从传统测试转过来的,目前在做2.5D封装的测试项目。你的感觉没错,Chiplet测试确实是个新世界,核心痛点在于‘访问’和‘协同’。传统单芯片,测试访问路径相对直接;而Chiplet系统里,多个裸芯(Die)通过中介层和微凸块互联,你很难像以前那样直接探针扎到每个内部节点。所以,学习重点首推IEEE 1838标准,这是为异构芯片堆叠测试量身定做的框架,它定义了芯片堆叠的测试访问架构,比如分层TAP(测试访问端口)如何串联,如何控制不同层的测试。你得理解这个标准里的三层模型:芯片层、中介层、封装层,以及它们之间的测试隔离和互连测试方法。工具上,传统ATE仍然用,但探针卡和负载板设计复杂多了,因为要面对更细间距的微凸块。建议你先从IEEE 1838的白皮书和论文看起,再找一些EDA工具(如Synopsys、Cadence)关于3D IC测试的解决方案介绍,它们通常有应用笔记。实践的话,如果有机会,最好能参与一个涉及硅中介层测试的项目,哪怕从测试向量生成和故障模型分析开始。

  • 码电路的阿明

    兄弟,看到你的问题很有共鸣。我转型时最大的体会是,思维要从‘测试一个芯片’转向‘测试一个系统’。硅中介层测试和微凸块互联测试,其实很多是‘互连测试’和‘界面测试’。微凸块本身可能用边界扫描(Boundary Scan)或内置自测试(BIST)来检测开路、短路,但更关键的是它们传递信号的质量,所以需要学习像时序、串扰、电源完整性在超短距离互连中的测试方法,这涉及到更多SI/PI(信号/电源完整性)知识。系统级测试(SLT)之所以重要,是因为封装后,芯片间相互作用会引发在单芯片FT时发现不了的问题,比如热耦合、供电噪声相互干扰。SLT通常在高性能服务器主板那样的环境下进行,你需要懂一点系统启动、固件加载、压力测试脚本编写,而不仅仅是ATE程序。工具方面,除了ATE,可能还要接触系统级测试机台和相关的热控装置。学习路径上,我推荐你先补一下2.5D/3D封装的基础知识(可以看一些SEMI或IEEE的教程),然后深入研究IEEE 1838和IEEE 1149.1(边界扫描)在堆叠中的应用。网上有一些公开课,比如Coursera上‘VLSI Test’相关课程可能会涉及高级话题。另外,多关注像ITC(国际测试会议)的论文,那里是前沿测试方法的聚集地。转型不容易,但方向绝对是对的,加油!

  • 嵌入式系统新手

    兄弟,你这问题问得很及时啊。Chiplet测试确实是个新蓝海,但和传统单芯片测试差别不小。核心痛点在于,以前测一个die,现在要测一堆die加上它们之间的互连,而且很多互连(比如微凸块)在封装后根本碰不到,测试访问都是问题。

    我建议你先从标准入手,IEEE 1838(基于JTAG的Chiplet测试架构)是必学的,它定义了怎么通过一个主TAP去访问各个Chiplet的TAP,这是实现测试访问的基础。然后要理解硅中介层测试,它本质上是一块有密集互连的硅片,测试重点是互连的开路、短路和参数,需要用到特殊的探针卡和测试方法,比如边界扫描扩展。

    对于微凸块,关键是在CP(晶圆测试)阶段就要用超细间距的探针卡进行接触测试,或者在封装后通过功能测试间接推断其健康状态。SLT(系统级测试)变得空前重要,因为Chiplet之间的交互故障可能在单独的CP/FT中测不出来。你需要学习如何设计更复杂的SLT场景,模拟真实应用负载。

    工具方面,熟悉支持多site、多电压域控制的ATE平台,以及能处理3D堆叠测试数据分析的软件。可以找找Cadence、Synopsys或Teradyne关于先进封装测试的白皮书看看,网上也有一些相关的研讨会录像。

  • FPGA学号5

    从传统测试转过来,我理解你最关心的是‘技能迁移’和‘新知识增量’。别慌,你CP/FT的底子很有用,测试基本原理没变。

    新东西主要是这几块:
    1. 测试访问架构(TAP/TAPs):这是钥匙。必须搞懂如何在堆叠或并排的Chiplet中路由测试信号。IEEE 1149.1(JTAG)和IEEE 1838是核心,后者专为Chiplet设计。建议你实际用Verilog/VHDL写个带TAP的简单模块,再模拟一下多个TAP的层级连接,感受一下。
    2. 中间介质测试:硅中介层和微凸块。它们不是有源芯片,但传输信号。测试重点是互连完整性(连续性、泄漏)和电性能(电阻、电容)。这需要和封装厂、探针卡供应商紧密合作,了解工艺极限和测试可行性。这块知识比较跨界,多看看IMAPS(国际微电子组装与封装协会)的论文。
    3. 系统级测试(SLT)策略:这是价值高地。传统SLT可能只是跑个操作系统,现在要针对Chiplet间的高速接口(如UCIe)、功耗管理、热协同进行测试。要学习如何制定测试计划,可能要用到FPGA原型或专用负载板来施加激励。

    学习路径:先啃标准(IEEE 1838, 1149.1),再找一两篇综述论文建立整体概念,然后尝试用EDA工具(如Tessent)做一些简单的多die测试链仿真。工具操作可以后续再深究。

  • 芯片爱好者001

    同是测试工程师转型,分享点实在的。我觉得首要任务是转变思维:从‘测试一颗芯片’变成‘测试一个系统’。这个系统可能由不同工艺、不同功能的Chiplet在封装内集成。

    具体要补的课:

    硅中介层测试:你可以把它想象成一块超复杂的PCB,但做在硅上。测试方法通常依赖于设计时加入的测试结构,比如环绕互连的测试环(test ring),或者通过周边的测试Chiplet来访问。需要学习相关的设计-测试协同(DFT)方法。

    微凸块互联测试:难点在于间距太小(可能几十微米),机械探针挑战大。所以出现了非接触或半接触测试技术,比如基于感应的或短暂接触的。但更主流的方法还是在CP阶段,对凸块进行‘预测试’,并在后续测试中通过功能测试进行覆盖。这块要和工艺绑定很深。

    多芯片SLT:这是你发挥的新舞台。传统FT可能覆盖不到Chiplet间协同工作的故障。你需要设计系统级的测试程序,可能涉及复杂的电源序列、高速串行链路训练(如PCIe, UCIe)、以及热测试。工具上,除了高端ATE,可能还要结合板级测试设备和热控设备。

    建议:赶紧加入一些行业社群(比如EETimes的相关论坛,LinkedIn上的Advanced Packaging小组),里面经常有专家讨论实际案例。标准文档枯燥,但结合论坛里的问题看,会容易懂很多。另外,如果有机会,争取参与公司内任何与2.5D/3D封装相关的项目,哪怕只是边缘工作,实战经验最宝贵。

  • 电子工程学生

    兄弟,你这转型想法太对了!Chiplet测试确实是未来几年的硬核技能。我去年刚转过来,说说我的经验吧。

    首先得抓核心痛点:传统单芯片测试,你测的是一个已知好Die;而Chiplet测试,你面对的是多个可能来源不同的Chiplet(有的甚至来自不同代工厂),通过硅中介层和微凸块连在一起。测试目标变了,不再是单一芯片功能,而是“互联”和“系统协同”。

    你需要重点补三块:

    1. 硅中介层和微凸块互联的测试方法:这玩意儿本身可能就有缺陷(如TSV通孔短路、开路)。你得学习如何测试这些被动中介层。关键概念是“边界扫描”的扩展。IEEE 1149.1(JTAG)是基础,但必须深入学IEEE 1838,这是为2.5D/3D堆叠芯片测试定的标准,定义了芯片堆叠的测试访问架构(TAP)。简单说,它就像给每一层芯片都装了可控的测试出入口,让你能分层、分块测试。工具上,要熟悉能支持1838的EDA工具(比如Synopsys、Cadence的DFT工具链),学习如何插入和验证这些测试结构。

    2. 系统级测试(SLT)的新思路:SLT在单芯片时代可能是抽检,在Chiplet时代几乎是必选项。因为即使每个Chiplet在CP/FT阶段都好,拼在一起也可能因为互联或信号完整性问题挂掉。你需要学习如何设计更复杂的SLT场景,模拟真实应用负载。这要求你懂点系统架构和软件,比如和系统工程师一起定义关键测试用例。工具上,要接触像Teradyne的UltraFLEXplus或Advantest的V93000这类高端测试平台,它们对多站点、并行SLT支持更好。

    3. 硬件设计思维的转变:传统负载板设计相对简单。现在,你的负载板要面对更密集的凸块(微凸块可能只有几十微米间距),信号完整性(SI)和电源完整性(PI)挑战巨大。得恶补高速PCB设计知识,了解微凸块的焊接、接触可靠性。探针卡方面,可能需要用上“垂直探针卡”或“MEMS探针卡”来应对超细间距。

    学习路径建议:
    第一步,死磕IEEE 1838标准文档,结合一些大学公开课(比如IEEE本身或一些半导体联盟的研讨会)理解概念。
    第二步,在EDA工具(如Tessent)里找相关教程,尝试跑一个简单的2.5D堆叠测试插入流程。
    第三步,关注SEMI、JEDEC关于先进封装测试的白皮书和行业报告。
    第四步,如果有机会,参加像“3D-TEST”这样的国际会议,或者Chiplet测试相关的线上培训(如Silicon Catalyst组织的)。

    注意一个大坑:Chiplet测试成本极高,你的测试策略(哪些在CP测,哪些在FT测,哪些在SLT测)直接决定成本。要学会在测试覆盖率和成本之间做权衡,这需要和设计、封装部门紧密协作,不再是测试部门单打独斗了。

    总之,从“测试芯片”转向“测试系统互联和集成”,思维转变是关键。加油!

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