日前,泰瑞達中國區銷售副總經理黃飛鴻結合芯片測試市場的發展趨勢,介紹了泰瑞達最新的UltraFLEXplus系列產品,該產品可顯著加速芯片的測試流程和效率。
摩爾定律給芯片測試也帶來了挑戰
眾所周知,隨著摩爾定律的不斷演進,芯片工藝尺寸越來越小,功能也越來越復雜,這種趨勢不但給設計和制造帶來了挑戰,而對于測試來說,同樣如此。
黃飛鴻表示,復雜度的提高勢必會增加測試時間,首先是隨著芯片晶體管數量的增加,對芯片進行校準、修復和測試所需的步驟,也有所增加。其次,則是如果測試要覆蓋更多的晶體管,滿足最低質量標準所需的故障覆蓋率也成為了一個巨大挑戰。
所有這些額外的測試都必須在合理的量產成本之內。盡管這一挑戰對于設備制造商而言,并不新鮮,但其實現方式已經發生了變化。
黃飛鴻舉例道,伴隨著CMOS工藝的演進,ATE測試機也在不斷進行著革新。比如在20世紀90年代,隨著SoC芯片集成度越來越高,芯片集成了更多模擬及電源部分,并且數據接口的傳輸率不斷提高,這時支持高速模擬混合信號測試的機臺便孕育而生。
而到了2000年之后,隨著芯片的復雜度進一步加劇,芯片測試也成為所有人共同關心的重要話題,同時也成為芯片成本中的重要支出。為此,業界開發了各種測試方法,諸如SCAN測試,BIST測試,JTAG,ATPG的各種DFT方法。但只有這樣還不夠,90年代,一個測試機臺只能一次測試一個器件,于是供應商們紛紛提供支持多工位并行的機臺,以提高測試效率。
在2020年之后進入深納米級時,DFT技術已經無法跟上晶體管的增長幅度,同時機臺工位數也不允許無限制擴大。而同時,隨著競爭的加劇,產品的上市周期要求不斷縮短的同時,生命周期也在縮短。因此在這一系列要求的疊加下,測試產業進入到“復雜性時代”。
同時,黃飛鴻還表示,復雜性還體現在良率方面,隨著晶圓尺寸越來越大,良率隨之下降,而到了車規級產品中,測試要更為嚴苛。
以泰瑞達的產品為例,目前從晶圓到產品的整個過程中,要包括wafer測試、封裝測試以及系統測試等,減少測試時間和成本,已不光是測試設備及OSAT所關心的,而是全芯片產業鏈共同關心的話題。
泰瑞達的應對之道
作為全球主要的ATE供應商,泰瑞達提供了包括芯片、系統、無線、存儲等多種測試解決方案。而針對SoC測試,泰瑞達也有包括專注于消費級SoC市場的UltraFLEX一列以及專注于汽車等高功率/模擬市場的Eagle產品家族。
2020年,UltraFLEXplus上市,迄今已獲得了超600臺的裝機量,應用于五個主要OSAT廠商和兩個代工廠中。而其上一代UltraFLEX總裝機容量更是超過了5000臺。黃飛鴻則總結了全新一代UltraFLEXplus的優勢,具體如下:
1.滿足復雜時代的測試需求
UltraFLEXplus 增加了工位數,并通過減少多工位測試時間開銷來提高并行測試效率,從而滿足測試需求。減少測試單元的數量可以最大程度降低總制造成本,測試單元的減少可以轉化為更少的探針臺和分選器、更低的設備功率和更少的操作人員。
泰瑞達還通過第三代板卡和全新的測試接口板 (DIB) 架構提高了測量的準確性和一致性。此外,得益于高度可擴展和可升級的的架構,測試設備的壽命進一步延長,客戶可以繼續從原有投資中獲益。
2.提高生產效率
UltraFLEXplus 引入了創新的 PACE運行架構,以最小的工程量創造出最高的測試單元產能。 PACE 取得這一成果,得益于分布式多控制器 (DMC) 架構,以及板卡硬件數據帶寬的提高。 多核系統控制器能夠保持板卡高效、協調工作,從而提高系統產能。 增加工位數提高生產效率,以及改進并行測試效率,讓制造商能夠減少 15%-50% 的測試單元部署。
PACE總線架構下,通過與主機多通道互聯,實現更高的帶寬
3.Broadside應用接口
UltraFLEXplus 上的“Broadside”應用接口簡化了 DIB 布線設計,并改善工位間結果一致性,從而加快上市時間。 與傳統的 ATE 相比,Broadside DIB 結構,將板卡較原先結構旋轉了 90 度,因此板卡的資源,能夠向芯片區域并行傳送。 這意味著每個工位,都能夠獲得與之匹配的信號傳輸路徑。除了接口板的應用區域更大之外,還可以使接口板PCB層數更少,從而優化電源和信號的完整性。通過簡化原本復雜的 DIB布局,實現更快的上市時間、更多的工位數和更高的PCB良率。
4.IG-XL 軟件的延續性
泰瑞達一直采用IG-XL作為其所有SoC機臺的統一開發平臺,方便客戶的測試程序開發工作。據悉,IG-XL至今已有超過一萬名相關編程人員,并連續六年被客戶評為行業第一編程平臺。
黃飛鴻表示,結合第三代數字板卡與IG-XL軟件,可以將工程開發時間縮短20%以上。
如何應對缺貨危機
對于如今席卷全球的缺貨話題,也蔓延到了機臺廠商中。黃飛鴻則表示,對于泰瑞達而言,無論是缺芯還是疫情等,相對受影響都較小。首先是公司已經在去年提前備貨。此外生產環節,為了滿足亞洲市場尤其是中國市場的需求,泰瑞達的產品都是在蘇州偉創力進行生產,因此并沒有受到任何疫情影響。根據黃飛鴻介紹,目前泰瑞達產品的交付周期為20周左右,而目前業界平均水平是40-52周。
來源:電子工程世界