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2020/1/9 09:21

泰瑞达:芯片测试不只是measure,更是improve

集微网  乐川

半导体检测市场的发展随着半导体产业的发展的繁荣。2018年,我国半导体检测市场规模已达到262.33亿元的规模,其中设计验证市场规模约为26亿元,前道量测检测规模约为119.46亿元,后道测试规模约116.87亿元。预计到2025年,我国半导体行业行业市场规模将不断提升,预计到2025年将分别达到816.68亿元、922.98亿元。

随着中国多家晶圆厂陆续投产及量产,国内封测厂陆续投入新产线以实现产能的配套扩张,以及本土芯片设计公司的快速成长,带动了国内半导体测试设备市场的高速增长,对半导体自动测试设备领域的龙头泰瑞达而言,中国地区同样是一个不可或缺的重要市场,该公司表示,2019年5G需求的上升是整个半导体行业的重要增长点,也是泰瑞达业务增长最快的部分。NAND闪存测试需求则是另一个推动2019年中国测试市场增长的重要力量,这两个领域将在未来继续推动中国市场的增长。

不容忽视的是,随着半导体工艺的演进,测试工程师也面临着越来越多的挑战。泰瑞达业务战略总监翟朝艳(Natalian Der)指出,首先,芯片质量标准和要求越来越高,包括消费电子、手机和汽车电子,对芯片的良率要求都在不断提升。与此同时,工艺尺寸越来越小,芯片中集成的功能越来越多,单颗芯片面积越来越大,就导致缺陷率越来越高,这给测试工作带来了极大的难度。其次,芯片更新换代越来越快,开发周期越来越短,例如68%的汽车电子芯片需要在两年内完成开发到上市的工作,这些意味着工程师需要更先进的工具来完成测试工作。最后,包括物联网、智能家居、AR/VR、自动驾驶、5G和AI等种类繁多的终端产品也造就了多样化的芯片,测试工程师需要一个更灵活的测试平台来满足各种需求。

Natalian举例说,在5G领域,相比4G带宽增长了1000多倍,采用了5G毫米波的手机里的芯片,它的RF需要多达4、5个,收发器也需要4、5个。同时5G的时延也越来越短,对于数据的分析和判断很短时间内就可以完成,也就意味着终端产品中的数量会大规模的增加。这将会导致数据量、数据传播的可信度,收发功率、在带内传播数据的失真度EVM(误差向量幅度)、带外如何防止干扰其他频段等方面,无论是对设计还是对测试工作都带来极大的挑战。

在AI领域,同样也会产生海量数据的测试挑战。因为要做很多的数能分析、收集和判断。其次,它需要大电流工作,有的甚至高达上千安培,这是很高的要求。另外就是高速I/O,在测试的时候非常的有必要。

传统意义上的半导体测试,就是将一块芯片测出来它好不好,哪些方面好,哪些方面不好。Natalian表示,实际上对测试工程师来说,测试这个环节是芯片生产过程中很重要的一个环节,现在一个重要趋势是,对一些已经发觉到不好的芯片进行Trim(微调整),修正,然后重新测试,再挑出其中哪些是好的,哪些是坏的。这可以大大提高良率,同时降低芯片的测试成本,尤其是单芯片的测试成本。“现在Trim越来越重要,在设计的过程中,可生产性设计以便后面芯片修复越来越普遍,尤其是工艺节点越来越小的现在。”她强调,“尤其对于RF和模拟芯片,可以通过Trim微调电压、电流、频率等,来让芯片最终达到想达到的设计值。RF的Trim时间甚至达到了整个设计时间的40%,有的甚至会高达50%~60%。”

面对上述测试挑战,泰瑞达有一系列的测试工具来帮助工程师应对,包括灵活、可扩展的测试架构,多样化的测试平台,支持并行测试和图形化的测试环境,可使设计工程师容易上手,更快、更好地完成更繁重的测试任务,缩短产品的上市时间,帮助客户控制成本和控制质量,甚至提高质量。“对于半导体公司来说,产品上市只有一个第一次,把这个放心交给泰瑞达肯定不会失望的。”Natalian指出,“上市时间很关键,但是在量产时更强调稳定性和效率。”

对于本土IC设计公司,Natalian看到他们发展迅猛,从世界领先的高端产品,到低端的产品,从物联网芯片到模拟芯片都有覆盖,而每个领域的芯片都有不同的测试需求。对测试行业来说,需要测试的项目越来越多,工作量越来越多,但是对于芯片公司来说,他们希望测试成本越来越低,所以希望测试设备能做的事情更多,但是成本越来越低。“泰瑞达一直朝着这个方面不断努力,在帮助IC厂商压缩测试成本方面,泰瑞达一方面通过更多的并行测试,来提高效率,一方面通过帮助提高芯片良率的方式,也可以帮助客户大大缩减测试成本。”Natalian表示。

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