泰瑞達(dá):芯片測(cè)試不僅是measure,更是improve
半導(dǎo)體檢測(cè)市場(chǎng)的發(fā)展隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展的繁榮。2018年,我國(guó)半導(dǎo)體檢測(cè)市場(chǎng)規(guī)模已達(dá)到262.33億元的規(guī)模,其中設(shè)計(jì)驗(yàn)證市場(chǎng)規(guī)模約為26億元,前道量測(cè)檢測(cè)規(guī)模約為119.46億元,后道測(cè)試規(guī)模約116.87億元。預(yù)計(jì)到2025年,我國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將不斷提升,預(yù)計(jì)到2025年將分別達(dá)到816.68億元、922.98億元。
隨著中國(guó)多家晶圓廠陸續(xù)投產(chǎn)及量產(chǎn),國(guó)內(nèi)封測(cè)廠陸續(xù)投入新產(chǎn)線以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能的配套擴(kuò)張,以及本土芯片設(shè)計(jì)公司的快速成長(zhǎng),帶動(dòng)了國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體測(cè)試設(shè)備市場(chǎng)的高速增長(zhǎng),對(duì)半導(dǎo)體自動(dòng)測(cè)試設(shè)備領(lǐng)域的龍頭泰瑞達(dá)而言,中國(guó)地區(qū)同樣是一個(gè)不可或缺的重要市場(chǎng),該公司表示,2019年5G需求的上升是整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)的重要增長(zhǎng)點(diǎn),也是泰瑞達(dá)業(yè)務(wù)增長(zhǎng)最快的部分。NAND閃存測(cè)試需求則是另一個(gè)推動(dòng)2019年中國(guó)測(cè)試市場(chǎng)增長(zhǎng)的重要力量,這兩個(gè)領(lǐng)域?qū)⒃谖磥?lái)繼續(xù)推動(dòng)中國(guó)市場(chǎng)的增長(zhǎng)。
不容忽視的是,隨著半導(dǎo)體工藝的演進(jìn),測(cè)試工程師也面臨著越來(lái)越多的挑戰(zhàn)。泰瑞達(dá)業(yè)務(wù)戰(zhàn)略總監(jiān)翟朝艷(Natalian Der)指出,首先,芯片質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和要求越來(lái)越高,包括消費(fèi)電子、手機(jī)和汽車電子,對(duì)芯片的良率要求都在不斷提升。與此同時(shí),工藝尺寸越來(lái)越小,芯片中集成的功能越來(lái)越多,單顆芯片面積越來(lái)越大,就導(dǎo)致缺陷率越來(lái)越高,這給測(cè)試工作帶來(lái)了極大的難度。其次,芯片更新?lián)Q代越來(lái)越快,開發(fā)周期越來(lái)越短,例如68%的汽車電子芯片需要在兩年內(nèi)完成開發(fā)到上市的工作,這些意味著工程師需要更先進(jìn)的工具來(lái)完成測(cè)試工作。最后,包括物聯(lián)網(wǎng)、智能家居、AR/VR、自動(dòng)駕駛、5G和AI等種類繁多的終端產(chǎn)品也造就了多樣化的芯片,測(cè)試工程師需要一個(gè)更靈活的測(cè)試平臺(tái)來(lái)滿足各種需求。
Natalian舉例說(shuō),在5G領(lǐng)域,相比4G帶寬增長(zhǎng)了1000多倍,采用了5G毫米波的手機(jī)里的芯片,它的RF需要多達(dá)4、5個(gè),收發(fā)器也需要4、5個(gè)。同時(shí)5G的時(shí)延也越來(lái)越短,對(duì)于數(shù)據(jù)的分析和判斷很短時(shí)間內(nèi)就可以完成,也就意味著終端產(chǎn)品中的數(shù)量會(huì)大規(guī)模的增加。這將會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)量、數(shù)據(jù)傳播的可信度,收發(fā)功率、在帶內(nèi)傳播數(shù)據(jù)的失真度EVM(誤差向量幅度)、帶外如何防止干擾其他頻段等方面,無(wú)論是對(duì)設(shè)計(jì)還是對(duì)測(cè)試工作都帶來(lái)極大的挑戰(zhàn)。
在AI領(lǐng)域,同樣也會(huì)產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)的測(cè)試挑戰(zhàn)。因?yàn)橐龊芏嗟臄?shù)能分析、收集和判斷。其次,它需要大電流工作,有的甚至高達(dá)上千安培,這是很高的要求。另外就是高速I/O,在測(cè)試的時(shí)候非常的有必要。
傳統(tǒng)意義上的半導(dǎo)體測(cè)試,就是將一塊芯片測(cè)出來(lái)它好不好,哪些方面好,哪些方面不好。Natalian表示,實(shí)際上對(duì)測(cè)試工程師來(lái)說(shuō),測(cè)試這個(gè)環(huán)節(jié)是芯片生產(chǎn)過(guò)程中很重要的一個(gè)環(huán)節(jié),現(xiàn)在一個(gè)重要趨勢(shì)是,對(duì)一些已經(jīng)發(fā)覺(jué)到不好的芯片進(jìn)行Trim(微調(diào)整),修正,然后重新測(cè)試,再挑出其中哪些是好的,哪些是壞的。這可以大大提高良率,同時(shí)降低芯片的測(cè)試成本,尤其是單芯片的測(cè)試成本?!艾F(xiàn)在Trim越來(lái)越重要,在設(shè)計(jì)的過(guò)程中,可生產(chǎn)性設(shè)計(jì)以便后面芯片修復(fù)越來(lái)越普遍,尤其是工藝節(jié)點(diǎn)越來(lái)越小的現(xiàn)在?!彼龔?qiáng)調(diào),“尤其對(duì)于RF和模擬芯片,可以通過(guò)Trim微調(diào)電壓、電流、頻率等,來(lái)讓芯片最終達(dá)到想達(dá)到的設(shè)計(jì)值。RF的Trim時(shí)間甚至達(dá)到了整個(gè)設(shè)計(jì)時(shí)間的40%,有的甚至?xí)哌_(dá)50%~60%?!?/p>
面對(duì)上述測(cè)試挑戰(zhàn),泰瑞達(dá)有一系列的測(cè)試工具來(lái)幫助工程師應(yīng)對(duì),包括靈活、可擴(kuò)展的測(cè)試架構(gòu),多樣化的測(cè)試平臺(tái),支持并行測(cè)試和圖形化的測(cè)試環(huán)境,可使設(shè)計(jì)工程師容易上手,更快、更好地完成更繁重的測(cè)試任務(wù),縮短產(chǎn)品的上市時(shí)間,幫助客戶控制成本和控制質(zhì)量,甚至提高質(zhì)量。“對(duì)于半導(dǎo)體公司來(lái)說(shuō),產(chǎn)品上市只有一個(gè)第一次,把這個(gè)放心交給泰瑞達(dá)肯定不會(huì)失望的?!盢atalian指出,“上市時(shí)間很關(guān)鍵,但是在量產(chǎn)時(shí)更強(qiáng)調(diào)穩(wěn)定性和效率?!?/p>
對(duì)于本土IC設(shè)計(jì)公司,Natalian看到他們發(fā)展迅猛,從世界領(lǐng)先的高端產(chǎn)品,到低端的產(chǎn)品,從物聯(lián)網(wǎng)芯片到模擬芯片都有覆蓋,而每個(gè)領(lǐng)域的芯片都有不同的測(cè)試需求。對(duì)測(cè)試行業(yè)來(lái)說(shuō),需要測(cè)試的項(xiàng)目越來(lái)越多,工作量越來(lái)越多,但是對(duì)于芯片公司來(lái)說(shuō),他們希望測(cè)試成本越來(lái)越低,所以希望測(cè)試設(shè)備能做的事情更多,但是成本越來(lái)越低?!疤┤疬_(dá)一直朝著這個(gè)方面不斷努力,在幫助IC廠商壓縮測(cè)試成本方面,泰瑞達(dá)一方面通過(guò)更多的并行測(cè)試,來(lái)提高效率,一方面通過(guò)幫助提高芯片良率的方式,也可以幫助客戶大大縮減測(cè)試成本?!盢atalian表示。