IC-Substrat - Teststrategie für Hochfrequenz-Integrierte Schaltkreise (RFIC)

Die Zukunft der Teststrategien für hochfrequente integrierte Schaltungen (RFIC) ist heutzutage ein äußerst provokatives Thema. Dies gilt insbesondere für die Märkte für HF und vernetzte integrierte Schaltungen (IC), wo die zunehmende Produktion und der zunehmende Wettbewerb die Denkweise des Marktes verändern.

Angetrieben durch Mobiltelefone, Tablet-Computer und andere mobile Geräte, sind die meisten RF-Geräte nah am kommerziellen Status, einschließlich diskreter Geräte, Leistungsverstärker, Front-End-Module, Bluetooth, WiFi und Tunerteile. Der Preisdruck ist so groß, dass die einmal überschaubare Strategie für Low-End- bis Mittelklasse-Geräte überkorrigiert wurde. IC-Hersteller bereiten sich darauf vor, "gerade genug" Produktionstestfähigkeiten zu fördern.

In den letzten zwanzig Jahren spielten Standard Automatic Test Equipment (ATE) in diesem Bereich eine wichtige Rolle. Mainstream-HF-Technologie nimmt die Führung ein und erhöht den zuverlässigen Produktionswert. Allgemeine Produktionsprüfungen sind nur für wenige Chiplieferanten anwendbar, und ihr Produktportfolio deckt die gesamten HF-Produkte ab. Wie wir jedoch gesehen haben, ist der Fortschritt dieser Technologie in den letzten Jahren außer Kontrolle geraten. Eine Vielzahl von Protokollstandards, verschiedene Gießereiprozesse und völlig unterschiedliche verfügbare Märkte haben eine eigene Lieferantengruppe hervorgebracht.

Diese Spezialisierung bietet fruchtbaren Boden für das neue Fabless-Unternehmen. Im asiatisch-pazifischen Raum (APAC) zum Beispiel haben die IC-Designtechnologie und die ausgereifte regionale Lieferkette, die zu sehen ist, die Nachfrage nach einer Dominanz des lokalen Marktes erhöht. Diese Teilnehmer sind besonders kostensensibel und wollen mit neuen Teststrategien "blutigen Weg gehen". Wenn sich diese Strategien als wirksam erweisen, bieten sie den Vorteil, Produkte schnell auf den Markt zu bringen. In den nächsten Jahren könnten diese Vorteile den Lieferanten im asiatisch-pazifischen Raum helfen, die "Blue Chip"-Lieferanten in den USA und Europa herauszufordern. Das Hauptdilemma für Lieferanten im asiatisch-pazifischen Raum besteht jedoch darin, dass HF-Tests in den meisten asiatischen Technologiezentren immer noch als Mysterium gelten. Obwohl es viele lokale oder traditionelle Tester gibt, haben ihre lokalen Subunternehmer begrenzte HF-Testmöglichkeiten. Sie glauben, dass ihre HF-Testfähigkeiten ihr "letztes Stück des Puzzles" sind. Sie müssen eine Lösung finden, sei es durch kostengünstige Mittel oder durch Erweiterung ihrer aktuellen HF-fähigen Installationsbasis.

Diese "Upstarter" im asiatisch-pazifischen Raum sind nicht nur IC-Anbieter, die nach alternativen HF-Testlösungen suchen. IC-Hersteller mit Kernkompetenz in Digital- oder Mixed-Signal integrieren Antennen in ihre Geräte. Dies bringt erhebliche Prüfherausforderungen mit sich. Die Lieferkette der IC-Fertigung verfügt auch über eine installierte Basis von Massenproduktionstestgeräten mit begrenzten HF-Funktionen. Was sie sich ansehen wollen, ist "nur ein anderes Gerät" RF-Pin. Aber die Frage bleibt: Wie können sie HF-Qualität überprüfen, ohne ihre Produktionsstrategie zu ändern und/oder ihre Testkosten übermäßig zu erhöhen?

Wie wir in den letzten zwanzig Jahren gesehen haben, war der $8.000/digital Pin in 1993 in vielen aktuellen Testern weniger als $500/pin. Kann RF die gleiche Wirtschaftlichkeit erreichen? Kommerzielle Standard-HF-Instrumente (COTS) haben ausgereifte, relativ kostengünstige Fähigkeiten und sind einfach in Industriestandardgrößen zu funktionieren.

Können Menschen mit diesen Tools kostensensitive zielgerichtete Lösungen für kommerzielle HF-Halbleiter entwickeln? Die ideale Lösung sollte sein:

1.Meet die Anforderungen der nahtlosen Integration von HF-Funktionen

2.It ist modular in der Natur und bietet eine Vielzahl von funktionalen Optionen

3.Production Wert mit hoher Zuverlässigkeit und hohem Durchsatz

4.Stand alone oder übernehmen eine untergeordnete Rolle integriert in die aktuelle Testumgebung

Wir glauben, dass die Antwort ja ist, und Aeroflex kann eine Lösung entwickeln. Ein Präzedenzfall wurde im Labor für Halbleiterverifizierung und -charakterisierung etabliert. Diese Labore haben erfolgreich Standardinstrumente zur Überprüfung und Fehlerbehebung ihrer ursprünglichen Geräte eingesetzt. VME, VXI und unabhängige Instrumente haben alle ihre Fähigkeiten im Bereich der Halbleiterprüfung gefunden.

Die Integration erfordert jedoch normalerweise Anpassung, ist langsam, verwendet schwer zu handhabende Kabel und muss manuell durchgeführt werden.

Das heutige COTS-Instrument ist etwas ganz anderes. Der Formfaktor PXI hat das Laborumfeld revolutioniert und ist universell anerkannt. Im HF-Bereich sind leistungsfähige Instrumente wie 13-GHz-Quelle und -Analysator, Vektornetzwerkanalysator, Single-Slot-Zwei-Wege-Portmodul, lokaler Oszillator, Zwischenfrequenz-willkürlicher Wellenformgenerator (AWG) und Digitalisator zu Click-and-Use-Methoden geworden. Auch andere nicht proprietäre Standardtechnologien haben konstruktive Impulse gezeigt. AXIe und PXI, einschließlich RF AWG, 48-Kanal-Digital-Pin-Elektronik, 12-Kanal-Gerätenetzteil, Relais- und Lastplatinensteuerung sowie Logik- und Protokollanalysatoren, sind alle schnell wachsende Gerätekombinationen.

Aber der Kipppunkt von RF ATE geht weit über die Instrumentenfunktion hinaus. Die Komponentenintegration durch ein Team, das die Halbleiterprüfung versteht, ist unerlässlich. Darüber hinaus haben sich PXI/AXIe-Instrumente und -Infrastruktur als äußerst zuverlässig, schnell Daten-/Signalbusse und wertvolle mehrstufige Trigger erwiesen. All diese Vorteile können in die Schlüsselelemente der Produktionstestumgebung umgewandelt werden – hohe MTBF, schnelle Testzeit und Systemkonsistenz. Der Beweis dafür ist, dass 30-40% aller Mobiltelefone in der Mobilfunkproduktionslinie hauptsächlich mit der PXI-Lösung des innovativen PXI-HF-Systems von Aeroflex getestet werden.

Aeroflex nutzte unseren Erfolg bei Mobiltelefonen und die kontinuierliche Einführung von PXI- und AXIe-Größen und brachte kürzlich zwei gerätebasierte Testlösungen auf den Markt, die die Anforderungen der oben genannten vier Aspekte vollständig erfüllen können.

Merkmale des AXRFRF-Teilsystems:

-Ausgezeichnete HF-Funktion mit zahlreichen Instrumentenoptionen

-Standalone-Lösungen, die einfach in das Hauptsystem oder Subsysteme mit gebündelter Hardware integriert werden können

-Software Treiber und DLLs können verwendet werden

-Software Modulation Tools für alle gängigen Telekommunikationsanwendungen

-Schnelle Datenbewegung – kein Engpass

-Hohe Zuverlässigkeit der Produktionswerkstatt, Senkung der Supportkosten

-Wird nicht veraltet sein-die Infrastruktur hat viele Jahre Spielraum

HF-Eigenschaften der AX-Serie und Funktionen des Produktionsprüfsystems (PXI und AXIe):

-Realisieren Sie die einfachste HF-Consumer-Halbleiterfertigung zu niedrigen Kosten

-Ausgezeichnete HF-Leistung und zahlreiche Instrumentenoptionen

Design und Timing-Konsistenz ermöglichen hochpräzise Instrumente

-Mehrere Standorte und niedrige Kosten, verkürzen Testzeit

Mainstream Software Umgebung basierend auf C Sprache

-Hohe Zuverlässigkeit der Produktionswerkstatt, Senkung der Unterstützungskosten

-Wird nicht veraltet sein-die Infrastruktur hat viele Jahre Spielraum

Kurz gesagt, der Wettbewerb und die Marktdynamik im Consumer RFIC-Bereich haben die Mentalität der HF-Produkttestindustrie verändert. Spezialisierung und Vielfalt der Endverbraucherprodukte haben die Tür zu der Bereitschaft und dem Wunsch neuer und bestehender IC-Lieferanten geöffnet, Risiken in Vorteile zu verwandeln. Sie sehen, dass Produktionstests ein Mittel zum Zweck geworden sind. Sie bringen die Prüf- und Messindustrie voran, um ihren Anforderungen gerecht zu werden.