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以更低的成本實現(xiàn)更高的半導體測試吞吐量

星星科技指導員 ? 來源:Maxim ? 作者: Robert Gee ? 2022-05-26 09:17 ? 次閱讀
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半導體測試領域,管理成本仍然是最艱巨的挑戰(zhàn)之一,因為自動測試設備 (ATE) 是一項主要的資本支出。降低每個晶圓成本的一種方法,從而獲得競爭優(yōu)勢?增加吞吐量。

為其晶圓廠評估新 ATE 系統(tǒng)的半導體制造商要求每一代產(chǎn)品都具有更高的密度(即更多通道),但要采用相同的外形尺寸,以最大限度地利用其現(xiàn)有的工廠占地面積。有了更多的渠道,他們可以測試更復雜的產(chǎn)品或相同產(chǎn)品的更大容量。

在這種環(huán)境下,ATE 設計人員努力增加每一代的通道數(shù)量并不少見。增加測試能力意味著主板——一個帶有很多引腳驅(qū)動電子設備的驅(qū)動板——將需要大量的電力來運行。當然,從長期性能和可靠性的角度來看,降低設備溫度很重要。這意味著底層技術應該是高效、快速和小型的。

用于 ATE 系統(tǒng)的雙通道引腳電子器件

創(chuàng)建新 ATE 系統(tǒng)的設計人員可以增加通道數(shù)量,同時通過將 IC 放在更靠近的板上來保持相同的外形尺寸。這將產(chǎn)生更多的功耗,這可以通過用于空氣冷卻的散熱器或液體冷卻來解決。然而,液體冷卻是一個復雜的解決方案,需要高度專業(yè)化的技能。

或者,設計人員可以仔細查看設備內(nèi)部的引腳電子器件。提供更高集成度的 IC 將提供所需的功能,而無需增加材料清單 (BOM) 或增加分立元件的設計尺寸。IC 的工藝幾何結構也需要考慮。正在考慮的 IC 可能支持大量通道,但它的制造工藝是否能夠產(chǎn)生設計所需的效率和尺寸?

Maxim 擁有針對 ATE 架構進行優(yōu)化的定制設計晶圓工藝,MAX9979雙通道 1.1Gbps 引腳電子器件就是基于該工藝制造的。MAX9979 在單個 IC 中非常適合存儲器和 SoC 測試儀應用,提供:

驅(qū)動器/比較器/有源負載 (DCL)

每通道參數(shù)測量單元 (PMU)

內(nèi)置 16 位電平設置數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC

每個通道包括一個四電平引腳驅(qū)動器、窗口比較器、差分比較器、動態(tài)鉗位、一個多功能 PMU、一個有源負載、一個高壓編程電平和 14 個獨立的電平設置 DAC。該設備是在具有金互連的工藝上設計的——通常不是標準功能,而是支持更高功率密度的工藝。它的雙極晶體管旨在提供對稱開關;因此,上升時間和下降時間非常匹配,因此當信號發(fā)送到被測設備時,該信號的質(zhì)量在系統(tǒng)中盡可能對稱。

另一個性能優(yōu)勢來自 IC 的電纜下垂補償功能。此功能允許設計人員微調(diào)每個通道,以優(yōu)化被測設備 (DUT) 的波形。由于板上有多個通道,并非所有通道都具有相同長度的跟蹤或同軸電纜到 DUT。電纜下垂補償使用雙時間常數(shù)來改變波形,以便當波形到達 DUT 時,它會盡可能對稱。這種校準到 DUT 的信號驅(qū)動以及每個單獨通道的返回路徑上的相同信號的能力產(chǎn)生更清晰的信號質(zhì)量。如果無法校正或調(diào)整波形,ATE 設計中使用的同軸電纜的選擇就變得更加關鍵。每個測試頭可以使用數(shù)百條這樣的電纜。較低的質(zhì)量,也許更便宜,電纜會導致信號失真。校正波形的能力減輕了這種失真。如果沒有這種能力,獲得高質(zhì)量信號的主要方法將是使用更高質(zhì)量、更昂貴的同軸電纜。

要為您的下一個設計評估 MAX9979,請查看MAX9979 評估套件。該套件是完全組裝和測試的 PCB,包括高速數(shù)字 I/O 的 SMA 連接、MAX9979 引腳驅(qū)動器輸出和用戶可配置的 Windows GUI,提供了一種全面評估 IC 的簡單方法。

審核編輯:郭婷

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