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EEPW首頁 > 測試測量 > 編輯觀點 > 芯片測試機面臨新挑戰,泰瑞達系列舉措捍衛品牌

集成電路自動測試設備()是檢測功能和性能的專用設備,據SEMI預測,2019年中國占據后道檢測設備62.8%的份額(如圖1)。

本文引用地址:http://aato21.com/article/201912/407930.htm

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數據來源:SEMI,賽迪顧問整理 

圖1 2019年中國集成電路測試設備產品結構

威斯尼人下载測試的趨勢是什么?為此,電子產品世界記者訪問了泰瑞達業務戰略總監翟朝艷(Natalian Der)女士,并深入了解了泰瑞達的產品特色與在華策略。

1 測試的新挑戰

為了捍衛電子產品的品牌,半導體公司可謂重任在肩:需要在上整合多種功能,有高性能指標,很短的上市時間,合理的成本,并保證質量。

過去,測試就是把一批芯片給你,你測出來哪些是好、哪些是壞。但現在這遠遠不夠,測試環節已是芯片生產的重要環節,現在最新測試是已經發覺一些是不好的芯片,對它進行trim(微調),然后再重新測試,最后分出好的和壞的。這種方法大大提高了良率,同時降低了芯片的測試成本。

trim現在越來越重要和普遍。因為現在芯片的工藝尺寸變得越來越小。尤其對于RF和模擬,可以微調頻率、電壓、電流等,例如trim達到了整個RF設計時間的40%(如下圖),有的甚至會高達50%~60%。在設計過程中,一般要進行可制造性設計(DFM),以便后面的產品修復。

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威斯尼人下载為此,測試工程師面臨一系列的挑戰。

1)質量標準越來越高。在消費電子、手機和汽車電子中,汽車電子對于不良率的要求是最高的。但隨著時間的推移,這3類電子產品的不良率要求都在不斷地提升。與此同時,消費電子、手機產品現在也慢慢進入汽車中,所以也需要其性能提高。所以消費電子和手機對質量的要求也慢慢在向汽車電子靠攏(如下圖)。

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另一方面,芯片的光刻尺寸越來越小。隨著工藝的進步,從之前28 nm,一直到現在的10 nm、7 nm……;同時芯片集成的功能越來越多,整體尺寸越來越大。

威斯尼人下载上述兩個原因集合在一起,導致缺陷率越來越高,所以trim的難度越來越大。

2)越來越短的芯片開發周期,加上越來越多的功能。消費電子例如手機的更新換代很快。同時對于汽車電子,大家都認為傳統汽車電子,一般有幾年的設計時間。但是調查表明,68%的汽車電子芯片要在2年之內完成。

3)芯片種類的多樣化。現在智能手機是最主流的產品,此前是PC。現在隨著新技術的開發和應用的拓展,終端產品越來越多樣化,包括物聯網、智能家居、AR/VR、自動駕駛,以及5G和AI。盡管終端產品更多樣化,但是芯片生產廠家仍希望能用一個測試平臺靈活地測試各種芯片。

2 5G、AI和自動駕駛帶來的挑戰

例如5G,所以從前端的智能手機到后端的數據中心,每一個級別的設備都需要建設。這是機會,但同時也帶來挑戰,包括數據量、數據傳播的可信度,同時收發時的功率有多大,在帶內傳播數據的失真度EVM(誤差向量幅度)是什么樣子;另外對于帶外,怎么防止它不會干擾別的頻段工作,……這些都是5G帶來的設計和測試方面的挑戰。具體地,對于手機,因為其速度越來越快,所以每個手機都將成為一個超級電腦。如果5G用毫米波的波段,手機芯片的RF需要多達4、5個,而不像以前1個就足夠了。同時5G的時延也越來越低,使得5G可以用于大量應用。

威斯尼人下载人工智能(AI)也是大大促進SoC增長的一個因素。如下圖,最下面深藍色是傳統的計算,AI在過去幾年里剛剛開始,現在是一個熱點。過去幾年是從傳統的計算轉化過去的。最初AI的增長是因為云應用最多,然后慢慢地邊緣設備會越來越多。如下圖,增長的最上面的綠色是AI,會促進各行各業的應用。AI給測試帶來的挑戰有3個:①測試的數據越來越多。②需要大電流,有的甚至高達上千安培。③高速I/O接口,例如現在有的接口可以達到56 Gbit/s。

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威斯尼人下载那么,自動駕駛芯片如何提高安全性(safety)?實際上,safety從參數上要做更多的測試,不管是壽命的測試,高低溫等,壓力測試等。同時對于參數的管控,從之前的DPPM(百萬分之一的缺陷零件)變成DPPB(十億分之一的缺陷零件)。所以在safety方面,最關鍵的是要把DPPM降下來,而且測試的覆蓋范圍要更多。

3 測試工具如何來應對挑戰

1)靈活。泰瑞達采用可擴展的測試架構,主要是板卡,板卡有專門應用于模擬、RF、數字的。根據客戶芯片的不同,可以選用不同的板卡。

2測試平臺也是多樣化,可以根據用戶的需要,選擇不同的平臺,例如有J750,還有Eagle,再加上UltraFLEX,還有泰瑞達2019年9月新發布的UltraFLEXplus。

威斯尼人下载3)并行測試,即多個芯片同時測試,這樣可以降低每個芯片的測試時間和成本。

4)測試環境。泰瑞達的IG-XL軟件是圖形化的界面,讓設計工程師很容易上手,也能夠快速、更好地完成更繁重的任務,縮短產品的上市時間。

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圖:泰瑞達的4大類產品

威斯尼人下载泰瑞達成立于1960年,擁有悠久的歷史。使命是加速測試上市,同時控制成本,控制甚至提高質量。

泰瑞達有多種創新。例如發明了世界上第一臺自動測試的儀器,也是第一家能夠真正做到混合信號臺的公司。現在做模擬器件,有時是很高的電壓,有很多的要求,需要浮點電源的架構,這也是泰瑞達第一個發明的。同時泰瑞達也是第一個用Excel做測試程序的公司,特點是方便上手。在研發上,泰瑞達每年有約15%的投入。

在客戶滿意度方面,VLSIresearch在過去幾年對客戶滿意度的調查中,泰瑞達一直穩居榜首(如下圖)。

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泰瑞達的客戶分為幾類:①IDM(集成器件制造商)。現在中國大力發展IDM,自己從頭到尾做出來。②wafer foundry(晶圓廠)。③fabless(設計公司)。中國現在數量最多的是fabless公司,然后fabless去找foundry去生產,找OSAT(外包半導體封裝測試)去測試。④OSAT。

4 泰瑞達在中國

在中國,泰瑞達有600多名員工,遍布在19個辦公室。泰瑞達的產品中有60%在華生產。2018年大中華區營業額占全球的42%。

本土芯片業的特點之一是發展非常快。另外是多元化,一方面有很多世界領先的技術,另一方面也有比較低端的,還有模擬、物聯網等應用芯片,每個領域的芯片都會有不同的要求,例如模擬,如果用到汽車的電源控制,電源的范圍就會很寬泛。

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照片 泰瑞達業務戰略總監 翟朝艷(Natalian Der)

如何用好ATE設備測試?這與測試工程師的經驗有一定的關系。因為芯片不一樣,所以需要測的參數不一樣,測試工程師編寫的程序也不一樣。過去一些本土芯片公司剛開始起步時,可能都不測芯片,多給客戶5%就可以了。但是現在隨著質量的要求越來越高,尤其企業要做大做強,無法承受高缺陷率的損失。為此,為了培訓中國的測試工程師,泰瑞達和國內的一些高校合作,把泰瑞達測試的知識編成教材,使學生和業內人士能夠很快上手。

世界經濟一體化是大勢所趨。泰瑞達1979年已來到中國,至今40年。中國的芯片公司如果想做大做強、走向世界,需要有一個真正能夠給測試把關、幫助把質量做好的朋友。

泰瑞達已走過近60年;服務了世界各個大廠商/品牌,包括中國很多客戶,在客戶滿意度方面位居第一;公司擁有技術上的領先性。因此,泰瑞達不僅自身品牌強大,更是令人放心的芯片和電子產品的品牌捍衛者。



關鍵詞: 測試機 ATE 芯片
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