校正與接觸
先量參考結構的光路與電性基準,再讓探針接觸焊墊。EIC 與 PIC 是分開的晶圓流程,各自確認接觸、漏電與限流上電。
- 看圖觀察
- 注意探針接觸後才建立電通路;基準異常時應先查治具。電路能上電,只代表初步接觸與供電可檢查,還沒有證明光路正常。
- 量測證據
- 參考結構的光功率、探針接觸狀態、漏電與供電電流紀錄。
PHOTONICS / TEST & MEASUREMENT
CPO 光電測試 · Insertion 1–4(四個測試插入點)
從晶圓探測到模組驗證,觀察探針如何接觸、光纖如何對準,以及測試結果如何揭露問題。
四站流程以原廠與研究機構文件為依據;動作與曲線為教學示意。查閱:2026.09.16先量參考結構的光路與電性基準,再讓探針接觸焊墊。EIC 與 PIC 是分開的晶圓流程,各自確認接觸、漏電與限流上電。
選取模型或元件名稱,介紹區會以四段說明解釋它在測試中的作用。
本模型把兩片晶圓並列,表示兩條獨立測試流程。PIC 以同側光柵耦合示意;端面耦合需要可接近的端面或特製 trench。探頭與晶粒比例經過放大。
示意幾何非原廠 CAD、不按比例;光點、曲線、分 bin 與熱分布僅用來解釋測試方法,不能作為元件性能或放行規格。
先以 reference structure/wafer 建立光路損耗和電性基準,確認 laser 波長、功率與偏振。機器視覺先找座標,再以耦合功率做精細對位;記錄 X/Y/Z、角度、chuck 溫度及接觸狀態。每移到新 die 都需要可重複的定位。
ATE 與 probe card 接上電性 pad,先做 continuity、漏電、短路及限流上電,再依晶片功能做 scan/BIST、driver 輸出、TIA/控制電路量測。SerDes 或 DSP 只有在實際存在時才安排對應測試;裸 EIC 還不能代表完整光鏈路。
可調雷射經偏振控制器與 FAU 入光,光功率計量輸出,掃波長得到 transmission spectrum。波導、coupler、filter 做 O→O;photodiode 加偏壓量 dark current 和 responsivity;modulator 加 DC/RF 激勵量 E→O 響應。高速 characterization 可用 LCA/VNA、光接收器與 RF probes。
依每個 die 的多個通道、測試條件與規格分 bin,保留原始數據和校正版本。若功率偏低,先重對位、換 reference 或檢查污染,排除測試機台造成的假失敗;確認後才決定淘汰。WAT(wafer acceptance test,晶圓允收測試)量的是製程監控結構,不能代替每顆產品 die 逐顆施測的 CP(晶圓針測)。
早一站抓到問題,少一段封裝成本;但每個測試也需要時間與可信的量測。
假設每顆 OE 在指定驗證條件下合格的機率相同且互相獨立,全部同時合格的機率為 pⁿ。
(0.9900)16 = 0.8515
教學模型,非工廠良率預測:尚未計入 ASIC、組裝、共因失效、測試漏失或重工。單一 OE 失效是否讓整包報廢,還取決於可重工性與冗餘設計。
假設位元錯誤獨立且機率固定,在預先指定條件下實際比對 N 個位元而零錯誤,95% 單側信賴上界約為 3/N。
N = 3.00e+12 bits;−ln(0.05) / N
這是統計上界,並非量到的 BER。不可混用符元率(symbol rate)、有效吞吐量與位元率(bit rate);須標明 pre-FEC/post-FEC。若錯誤具 burst 或相關性,便不能直接套用此獨立模型。
特性分析(characterization)用完整掃描找出性能邊界;量產篩選(production screen)用經過相關性驗證的項目攔截風險。可粗略比較「新增測試成本」與「可攔截缺陷機率 × 後段損失」,再加入誤殺良品、漏失、重測與產能成本。合併 Insertion 2/3 需要這種分析,不能只看少了一次上下料。
教材流程與排查建議是依下列資料整理的工程解說,並非特定廠商的量產 recipe。模型不代表任何客戶的實際封裝。
Wafer 到 CPO 的測試插入點、熱管理、光電對位與測試成本。四站用作本教材的製程框架,不視為通用強制規範。
被動、主動 PIC 的 DC/RF/光電量測,以及高度、偏振、污染、reference wafer 對重複性的影響。
光柵與端面耦合、wafer trench、光纖陣列、自動校正與多溫探測。平台能力不等於每顆 die 必測項目。
E/O 與 O/E 頻率響應、reference plane、RF 探針/光路校正與 de-embedding。
垂直 PIC/EIC 堆疊的上電下光方案:slotted chuck、下側 FAU 與六軸對位。是特定配置。
同側光電探測的對照方案;不能由此推論所有 hybrid-bonded 架構都可改為單面。
KGD、post-bond 新增缺陷、可測性、DFT 與熱機械效應。
Die-to-wafer 可以選擇 KGD;Cu/介電層 hybrid bonding。展示的 pitch 不當成此教材模型尺寸。
原廠對 O/O 缺陷定位、高光譜與損耗分布的功能說明;不能替代高速眼圖或 BER 合格判定。
高功率 CW 光應力、偏振控制與功率監測。設備輸出上限不是 PIC 安全工作功率或通用老化條件。
雙面 OE die-level test、receptacle 自動耦合與 DC 至 full data-rate RF。描述原廠設備配置,不代表所有 OE 使用相同探測方向。
OMAouter、outer ER、TDECQ 與聯合判讀。圖樣、reference receiver、頻寬與限值依適用 IEEE clause;不泛用單一速率的門檻。
校準受壓光訊號後量 BER;jitter、ISI、noise 與功率會交互影響。Stressed 與 unstressed sensitivity 必須標示量測條件。
特定 3.2T 架構的光電機熱介面、ELS 測試平面、供電順序與 host FEC。不是所有 CPO 架構、DSP 或 FEC 位置的通則。
FEC symbol/codeword、burst error、skew、crosstalk 及 jitter tolerance。PAM4 symbol 與 FEC symbol 不可混用,平均 BER 不足以描述錯誤分布。
熱控、封裝監測、韌體診斷及電/光/機械整體驗證。官方案例結果僅代表該受測平台與條件,不外推為全部 CPO 的可靠度。
二項分布信賴界限。零錯誤計算器使用大樣本近似 −ln(0.05)/N,並要求獨立、固定機率與實際比對位元數。
控制 tip–sample force 可保護樣品;不能把所有 AFM 模式一概稱為必然傷害表面,或保證完全無損。
第 2 頁分別描述表面 SEM 與截面/lift-out 製備。SEM 不必然需要破片,但電子束與其他製備仍可能影響樣品。
提供的展會截圖是本教材的起點。設備商的客戶驗證、訂單、量產時程、價格倍數與市占敘述,未取得相應原廠佐證者不作為現況結論。AFM(原子力顯微鏡)的樣品損傷風險取決於模式、作用力與樣品;SEM(掃描式電子顯微鏡)可做表面成像,不必然需要破片,截面分析則可能涉及切削或其他製備。