首页 / 产品 / 测试数据分析与良率诊断系统

集成电路测试数据分析与良率诊断系统 / V1.0

把测试日志变成能拿去开会的结论

测试跑完之后,一批货良率多少、比上一批差在哪、坏品集中在哪几颗、哪个测试项在卡良率、根因在设备还是产品。这套系统把这些问题的答案连同计算依据一起输出。输入是 ATE 的测试日志,STDF V4 二进制或 CSV、TSV 文本都行。

输入

STDF V4 二进制日志与 CSV、TSV 文本。自动识别格式、编码与分隔符,导入只读不改源数据,未识别的记录单独列清单。

分析

数据清洗、良率与 Bin 统计、失效模式诊断、晶圆空间与能力分析、六层归因。界面上是七个功能页签。

输出

八类报告:总结报告、Bin 明细、测试项统计、晶圆图 SVG 与 PNG、STDF 转 CSV、JSON 结论,以及打包压缩包。

功能

七个页签各回答什么问题

页签顺序就是分析顺序,从导入数据一路走到出报告。

页签与对应的问题
#页签回答的问题与做法
01数据导入 这份日志能不能用。自动嗅探格式、编码、分隔符与表格形态,给出导入校验报告与未识别记录清单。
02数据清洗与测试项管理 脏数据怎么处理。四组清洗策略:缺失值、越界值、重复芯片、量纲归一;每一处改动都留下对象、原值、新值、原因与条数的差异清单。测试项主数据与软硬 Bin 映射表可以在界面上维护。
03良率与 Bin 统计 良率是多少,比上一批差在哪。四个口径的良率并列给出,每个都带分子分母与置信区间;按晶圆、批次、产品、日期、测试头、测试站六个维度透视;两组对比做显著性检验。
04失效模式诊断 哪个测试项在卡良率。按良率损失排序的失效排序表、判别能力评分、频繁项集与关联规则、失效共现矩阵、良率损失瀑布。
05晶圆空间与能力分析 坏品是随机散落还是成片出现。晶圆图按 Bin、半径或测值着色;径向分环失败率;连通域聚类;置换检验判断成簇是否随机;能力指数与直方图。
06低良率归因 根因在设备还是产品。按产品、批次、晶圆、设备、测试站、测试项六层逐层下钻,沿贡献最大的组自动走出路径,每条结论附证据链。
07报告导出 怎么把结论交付出去。八类报告一键导出,支持多报告打包,分析配置可以存成工程会话随时载回。

在线演示

良率与置信区间:自己填数试试

这是良率模块的算法演示。同一批数据按不同口径算出来的良率能差好几个点,所以报出去的数一定要连口径一起说。

良率与 Wilson 区间 按一次良率口径
良率
--
失效率
--
良率 95% 区间
--
区间宽度
--

区间用 Wilson 得分区间计算,不依赖大样本正态近似,样本量小的时候也稳。

良率统计

四个口径一起给

总良率、一次良率、重测良率与有效良率同时输出,默认对外汇报用一次良率,这一点写在报告里。

分子分母与区间一起给

任何良率旁边都跟着分子、分母与 Wilson 95% 区间。样本量小的组不会被一个孤零零的百分数蒙过去。

判定结果闭合校验

芯片层面校验通过、失败、无效与无法判定四项之和是否等于参与统计数,对不上就报错,不允许出现总数不明的统计表。

两组差异做检验

两个范围对比时,任一侧样本量偏小或四格表期望频数不足就用 Fisher 精确检验,否则用两比例 z 检验,显著性水平 0.05,结论里带上差值与置信区间。

趋势按数据次序

良率趋势按数据本身的先后顺序绘制并给出相邻两点的变化量,不按良率高低重排,避免把趋势画成假的单调曲线。

失效诊断

哪个测试项在卡良率

失败率高不一定最该修。系统把失败得多和掉良率掉得狠分开看。

按良率损失排序

逐测试项给执行数、失败数、失败率与良率损失,默认按良率损失降序,直接指出最该先看的几项。

判别能力评分

信息增益、基尼不纯度下降与 Fisher 判别比三种口径各自归一到 0 到 1,按 0.4、0.3、0.3 加权合成分数,只列得分大于 0 的前五项。

失效共现

用逐层产生频繁项集与关联规则的方式找成组出现的失效,给出支持度、置信度与提升度;失效共现矩阵用热力图显示两两同时失败的次数。

良率损失瀑布

从 100% 逐项扣减到实际良率,一眼看出良率是被哪几项联手吃掉的。

晶圆空间

坏品是随机散落还是成片出现

散落的坏品多半指向偶发问题,成片或成环的坏品通常指向工艺。这两件事的处理方式完全不同,所以要分开。

晶圆图可配着色

按 Bin、按归一化半径、或按指定测试项的测值着色;坐标原点可选圆心或左下角,X 与 Y 可翻转,支持四个方向旋转。

径向分环失败率

按半径分环,给出每一环的失败率、置信区间与环内样本数,边缘偏高这类环形特征能直接看出来。

连通域聚类

按网格连通域聚类,默认 8 邻域,也可切 4 邻域,输出每个簇的规模、外接矩形、质心与簇内失败率。

置换检验判断是否成簇

用置换检验回答这样的簇规模能不能被随机抽出,而不是凭肉眼判断图上像不像一片。

能力指数

逐测试项给均值、标准差、分位数、上下限与越限数,并给出能力指数与 Cpk 直方图。

低良率归因

六层下钻,每条结论带证据

归因最容易变成猜,所以每一步都要给出检验方法、样本量、差异值与置信区间,证据不足就明说不足。

六层逐层下钻

按产品、批次、晶圆、测试设备、测试站、测试项六层分解,每层给出各组的样本量、比率、贡献度以及在上一层总损失中的占比。

自动跳过没有区分度的层

数据集里只有一个批次、一台设备时,系统不会硬指一个背锅的组,而是跳过这一层继续往下走;所有层都没有区分度就明确写未发现可解释的集中来源。

每条结论一个证据对象

结论携带目标组与对照组的分子分母、比率、检验方法与名称、显著性水平、差异值与其置信区间,以及是否达到最小样本量。计数型结论也给同结构的证据对象。

结论分等级

任一侧样本量不足或差异不显著时,结论自动降为疑似并建议扩大样本;样本量为零时给无法判定,而不是写成不显著。两侧都达标且显著才标为确证。

相关不等于因果

设备与测试站的相关性用相关系数矩阵呈现,并同时标明这是相关性。归因不预测、不训练模型,不给无法验证的结论。

报告交付

八类报告,一次打包带走

报告要交给别人看,所以结论、图表与功能边界声明都放在同一份文件里,不依赖外部图片或样式。

总结报告

一页式 HTML,含四个口径的良率与分子分母、判定闭合结果、Bin 排序、失效项前几名、晶圆图、归因结论与证据链。自包含单文件,可以直接打印成 PDF。

CSV 明细

Bin 明细(软硬两种口径同表)与测试项参数统计(样本量、缺失数、均值、标准差、分位数、上下限、越限数、能力指数)。

晶圆图

矢量 SVG 版带图例与失效簇边界框;位图 PNG 版由核心引擎自己编码生成,因此不含文字与图例,只画第一片晶圆,这一点写在文件内。

机器可读与转换

JSON 诊断结论逐条带证据对象,便于接入其它系统;STDF 转 CSV 把二进制日志转成规范宽表,文件头补导入元信息与未识别记录清单。

每份产物内嵌本次分析的配置指纹:输入文件哈希、分析参数与版本号组成的 64 位十六进制串。HTML 与 JSON 写在正文里,CSV 写在元信息块里,PNG 写进文件说明块里。拿到两份报告,比指纹就知道是不是同一套配置下算出来的。

运行方式

三种运行方式,同一套功能

桌面窗口

双击即可运行,窗口化操作,适合工程师日常分析。

浏览器

在本机起一个只监听回环地址的服务,用浏览器操作,适合多屏或远程桌面。

命令行

11 个子命令覆盖导入、清洗、良率、趋势、诊断、晶圆、归因、报告、批量与自检,支持结构化输出,可以直接进自动化流程。

7功能页签导入、清洗、良率与 Bin、失效诊断、晶圆空间、归因、报告
8类报告含晶圆图与机器可读的 JSON 结论
11子命令命令行覆盖全流程,支持结构化输出
6层归因产品、批次、晶圆、设备、测试站、测试项

功能边界

这套系统不做什么

这些是刻意划出去的边界,相邻环节的问题由另外两套系统承担。

不生成测试向量

不做向量生成,不做故障模拟,不解析网表。向量从哪来、覆盖率够不够是集成电路测试向量自动生成与故障诊断系统(IC-FaultGen) 的问题,两者通过测试向量集衔接。

不做器件参数计算与电路仿真

不做逻辑求值、方程求解或数值积分,不产生波形,这部分在集成电路器件参数计算与电路分析系统IC-Calc 里。

不做良率预测

不训练模型,不输出预测良率这类无法验证的结论。归因只回答这一批的低良率集中在哪一层。

不引入机器学习与降维方法

不做主成分分析等降维,不做无监督聚类建模;控制图只提供 p 图与 X 单值和极差图,不含累积和控制图与指数加权移动平均图。

晶圆图只支持四个旋转方向

0、90、180、270 度,不做任意角度插值;也不做与标准晶圆图模板的自动配准比对。

量纲归一无能为力时会告警

同一测试项在不同记录里出现不同单位时,系统记录冲突并告警,不猜哪几行属于哪种单位。这类文件应回源头统一单位。

大文件与并发还没有实测数据

目前验证过的样例在五百颗芯片量级。百万颗芯片的导入统计耗时、多数据集并行与长时间运行,还没有实测基线。

运行环境

装在什么机器上

操作系统Windows 10 / 11,64 位。免安装,不需要预装开发环境
硬件建议x86-64 双核及以上,内存 4 GB 及以上,500 MB 可用磁盘
桌面窗口依赖系统自带的 WebView2 运行时;缺失时自动降级为浏览器模式并给出提示
外网不需要。不联网、不校验授权、不上传数据
图表绘制界面上的晶圆图、排序图、直方图、控制图、共现矩阵与热力图全部由前端绘制,不引用图表库;位图报告由核心引擎自行编码

下一步

拿一批你自己的数据试

给一份脱敏后的测试日志,我们按你的判定来源与分组方式跑一遍,把良率结论、归因路径与证据链一起给你看。