隨著5G的發(fā)展，我們完全致力于與領(lǐng)先的制造商合作，開發(fā)創(chuàng)新的測試和測量方法，這些方法將支持實現(xiàn)其令人興奮的希望所需的龐大基礎(chǔ)架構(gòu)。這是要解決的3個挑戰(zhàn)。

今年早些時候，F(xiàn)ormFactor的Daniel Bock和Jeff Damm討論了5G晶圓大批量生產(chǎn)的測試方法。像所有技術(shù)進步一樣將5G推向市場需要一系列支持工具來確保最終產(chǎn)品符合預期。這需要在芯片技術(shù)和制造工藝方面取得顯著的性能提升 – 同時將價格/性能保持在經(jīng)濟可行的水平。

并且，與所有技術(shù)進步一樣，需要解決一些挑戰(zhàn)，特別是在RF生產(chǎn)方面。以下是Daniel和Jeff在文章中提到的三個值得分享的內(nèi)容：

1.頻率越高，每個設備的通道越多。

影響測試單元的第一個重大轉(zhuǎn)變是新的高速通道，工作頻率接近70GHz。傳統(tǒng)的HVM晶圓測試儀能夠達到6GHz，覆蓋了4G使用的所有頻段。此外，這些測試儀可以通過自定義擴展器擴展到更高頻率，在這些頻率上添加1-2個通道。正在開發(fā)的5G設備將包括最高通道數(shù)的每個被測設備（DUT）最多64個RF通道。這意味著由于頻率限制，傳統(tǒng)測試儀可能不是最佳解決方案。半導體制造商要求使用更多mmWave通道的新測試解決方案，而不是現(xiàn)有的現(xiàn)成測試儀?？赡軘U大SMU以支持這一點將是一種可能的解決方案，還應該注意的是，任何開發(fā)的測試儀都不能太昂貴或生產(chǎn)測試在經(jīng)濟上不可行。使用大通道數(shù)添加更高頻率可能會使測試儀成本增加10倍以上。

2.增加并行性。

并行性的增加也導致需要執(zhí)行多站點RF測試。目前，移動RF片上系統(tǒng)（SoC）在x4多點晶圓測試中進行測試，希望在可能的情況下進行x8完全并行測試。對于5G設備，這仍然適用。但是，x8并行性將當前正在開發(fā)的許多設備上的總通道數(shù)推高到超過256個RF通道。制造可以連接到這個數(shù)量的RF信道的測試器是不實際的，原因有兩個：1）成本，2）測試層內(nèi)的空間限制。今天，許多5G測試單元正在通過其他方法擴充其大型ATE測試儀，以增加他們所需的總通道數(shù)。這些方法可以包括使用平衡 – 不平衡轉(zhuǎn)換器，功率合成器，開關(guān)和環(huán)回測試，所有這些都可能作為設備特定探針卡的一部分。

3.驗證信號準確性。

5G部件的最后要求是在測試單元中進行準確的RF測試。這不僅可以驗證RF性能，還可以防止包裝壞設備。5G中的高速信號意味著DUT對工藝變化更敏感，特別是在技術(shù)開發(fā)的初始階段。這通常意味著產(chǎn)量較低，這使得在晶圓分類中執(zhí)行RF測試成為一個強大的COO案例。

為了支持高信號完整性，測量誤差 – 例如阻抗不匹配，電纜損耗和RF源隨時間的變化 – 在較低頻率下可能被認為是微不足道的 – 在毫米波長處變得很重要。在多DUT測試期間使用同時多站點校準可提供最高的電氣精度，因為所有DUT RF通道都處于已知和受控狀態(tài)。

我們FFI一直在研究低成本mmWave測試的經(jīng)濟高效選擇，尋找智能優(yōu)化測試儀和探針卡之間測試資源的方法，以支持更高RF頻道的并行測試。這將包括在RF信號和IF信號之間轉(zhuǎn)換的上變頻器/下變頻器，用于經(jīng)濟有效的信號路由的COTS切換，以及能夠并行饋送多個信道的功率分配器。

在5G的未來，晶圓級生產(chǎn)測試儀預計將一次例行測量多達240個RF通道。目前，沒有生產(chǎn)測試儀能夠處理這些高通道數(shù)。使用傳統(tǒng)的測試系統(tǒng)架構(gòu)，在測量儀器和被測器件之間校準、產(chǎn)生和傳輸如此多的信號的費用非常高。

我們正在積極研究具有成本效益的替代方案：智能地優(yōu)化測試儀和探針卡之間的測試資源，以支持對較高RF通道的并行測試。這將包括在RF信號和IF信號之間轉(zhuǎn)換的上變頻器/下變頻器、用于低成本信號通路的COTS交換機以及能夠并行饋送許多通道的功率分配器。

隨著5G的發(fā)展，我們?nèi)闹铝τ谂c領(lǐng)先制造商合作，開發(fā)創(chuàng)新測試和測量方法，為實現(xiàn)其激動人心的承諾所需的龐大基礎(chǔ)設施提供支持。

審核編輯：湯梓紅