解读爱德万测试的整体解决方案:可靠性与扩展性的高度融合

来源:爱集微 #爱德万#
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2024年,全球半导体各大终端应用市场呈现出了筑底企稳、固本拓新和加速迭代等多样态叠加态势。在AIGC引领的新一轮技术革命的推动下, AI加速器、高带宽存储以及Chiplet先进封装体系迎来狂飙突进;“新四化”已让汽车芯片成为仅次于通信、PC的第三大半导体终端市场;5G-A和Redcap等概念的推出,意味着通信、射频芯片迎来又一轮的产业“奇点时刻”。芯片“封”与“测”的融合度越来越高,尤其是在DTCO理念指引下,芯片设计与制造两端数据不断打通,以上各细分赛道的群像发展考验着ATE设备供应商们的战略定力和新一轮研发战略的权衡和布局。

2024年3月中旬,在上海举办的SEMICON China展会,无疑是国内外半导体设备厂商展示新品、比拼内功的舞台。全球顶级的芯片测试解决方案供应商——爱德万测试,在此次展会上为现场观众带来了企业具有代表性的产品矩阵,涵盖人工智能、高性能计算、汽车电子、物联网/5G技术、工厂自动化等高科技领域。在展会期间,集微网有幸就爱德万测试的设备应用场景、未来研发方向、客户服务理念等方面,采访了爱德万测试(中国)管理有限公司副总经理李金铁先生。

爱德万测试(中国)管理有限公司副总经理李金铁先生

V93000 EXA Scale平台:向上生长,向下兼容

2024上半年,在PC和移动端等消费级电子领域,已经涌现出了AI赋能模型浪潮,业界惊呼 “AIPC”、“AI Smartphone”元年已经到来。AI与HPC芯片,从前端设计到后道封测的全流程都需要更强的计算能力、更大的数据处理量、更多的功能以及更高的可靠性,这也对芯片测试环节提出了新的要求。

在此次展会上,李金铁向集微网介绍了爱德万测试所展出的基于V93000 EXA Scale平台的新一代高速板卡PSMLS(Pin Scale Multilevel Serial)。

客观来说,不断迭代的AI加速器和数据中心处理器带动了2.5D和3D封装体系向纵深方向发展。封装技术限制了scan接口的引脚数,迫使scan传输向更少的引脚数和更大带宽发展,而且现今许多复杂的SoC、GPU与AI加速器都整合了高速数字接口,譬如PCI Express (PCIe) 5.0与6.0等。在有限的外部访问接口和测试数据量激增的双重挑战下,Scan Over HSIO(高速接口High Speed I/O)的扫描测试方式应运而生。

李金铁介绍,爱德万测试此次展出的最新PSMLS板卡是专为V93000 EXA Scale ATE平台设计的首个EXA Scale HSIO卡。该板卡可以提供高密度测试资源16 lanes(64pins),支持最高32Gbps的数据传输率和多阶信号(NRZ/PAM4)。不仅如此,针对行业应用中的技术难题,PSMLS也集成了诸如信道均衡,实时采样示波器,HW-PRBS, CDR等功能。

李金铁指出:“现在欧美的头部AI和HPC芯片供应商都采用了我们最新的V93000 EXA Scale ATE平台方案。”他还强调,在AI浪潮推动的高算力芯片进入百亿亿级计算时代,爱德万测试的相关测试设备可以应时而动,大批量装机,重要的原因就是企业提前做了很多布局上的准备。因此,PSMLS具备全面整合特色,很容易便能配置到EXA Scale平台上,并做到向下兼容,为客户提供更高效和富有弹性的差异化服务。

汽车芯片测试方案:内研与外扩双翼齐飞

日前,美国半导体行业协会(SIA)发布最新报告,指出2023汽车半导体在销售额方面已经成为全球IC产业的第三大终端市场,新能源汽车的迅猛出货量推升了电池、电机、电控等系统的芯片用量,而且和ADAS系统涉及的激光雷达、摄像头等芯片,以及智能座舱涉及的显示、驱动、解码芯片等让未来单辆汽车半导体的价值量正在迫近1000美元大关。相对于消费类电子芯片,车规级芯片对测试的稳定、可靠性有更高的要求。

李金铁向集微网阐述,汽车电子芯片的电压、引脚数都有很大的跨度,下游客户在选择测试平台时,不仅需要考虑测试的覆盖度,还需要考量测试环境和测试精度。他着重强调:“为了应对新能源车上不同类型的芯片测试覆盖面需求,爱德万测试目前能提供全方位解决方案的供应商。由于车规级芯片对安全性、稳定性、可靠性有严格的要求,因此,车规级芯片一般不会采用抽样测试,需要保证测试指标的一致性,这也是爱德万测试93000平台发挥优势的地方。”

爱德万测试用于车规级芯片的测试板卡同样有丰富的可扩展性。他们不仅在对ADAS、车联网芯片的测试和AI/HPC一样具备大数据处理的能力,同时在某些细分应用领域也有针对性的部署。比如,新能源车所需的BMS电池管理系统,对测试设备的高精度、高电压以及测试通道的数量都有严苛要求。毕竟,动力电池的能量存储系统已经成为决定新能源车性能的重要因素,它和充电时间、续航里程和电池循环寿命息息相关。随着每颗BMS采集芯片负责的电池包需要测量的串联电芯数不断增加,以及未来新能源车电池系统供电电压向800V转变的大趋势正在加速,ATE测试系统不但要在高电压、大电流方面满足BMS的测试需求,还要应对SoC算法迭代和前端模拟芯片的测量精度难题。

对此,爱德万测试V93000平台的解决方案针对BMS芯片提供了高电压,超高精度的高性能解决方案——PS5000(通用数字板卡)+ AVI64(64个高精度模拟通道)+ FVI16(更高的电压)+ PMUX高密度测试资源,可以满足BMS芯片更高的站点并行测试需求,实现更低的测试成本,并满足未来高达200V的电池监视测试以及超过200uV的高精度测试需求。

除此之外,李金铁还向集微网介绍,针对显示驱动,图像采集,数据处理等各类车载芯片的多种应用场景及测试需求,爱德万测试还推出了T2000测试平台。提供了各类多功能、高性能的测试解决方案,以满足广泛的汽车电子芯片测试需求。

爱德万测试适时推出了T2000测试平台,该平台包含双内存配置,解决了数据存储和向图像处理引擎数据传输等产生的测试时间成本问题;同时,该平台新图像处理器引擎IPE4可以和专门开发的图像处理库配合使用,有效降低了由超高清传感器分辨率而导致的测试时间增长问题;此外,T2000还支持最大64个DUT(被测器件)并行测试能力——64个DUT同测,极大地提高了CIS芯片的生产效率。

此外,由于新能源汽车大大增加了车用显示屏的用量,车载显示类芯片的测试需求也非常旺盛。李金铁向集微网阐述:“下游客户对车用显示屏所需的车规芯片展示出了极大的需求量,包括了DDIC和CIS等。爱德万测试会继续加大研发力度,帮助用户进一步优化和降低测试成本。”

爱德万测试在车规级芯片测试的布局策略可以概括为“内研”和“外拓”双轨并驱。企业于2022年收购了意大利功率半导体测试机公司CREA。CREA可以提供从晶圆、KGD到复杂基板和模块测试的完整解决方案,该企业具备优质的IGBT,SIC等高速功率器件的高性能测试能力。李金铁在接受集微网采访时表示: “我们非常看重CREA在高功率芯片以及‘三代半’功率半导体的整体实力。他们在碳化硅方面已经做了很久了,技术也很成熟,我们希望可以整合他们成熟的解决方案,有助于在未来更好地在全世界范围内打开市场。”

弹性灵活且富有扩展度的5G/射频芯片测试平台

近年来,5G-A、Redcap等概念的提出意味着通信、射频、WIFI芯片等朝着更加精耕细作的应用场景演进。随着5G渗透率的进一步提高以及应用场景的快速拓展,能否应对5G市场从低频到高频、从物联网到增强移动宽带和超可靠低延时通信的测试需求,已成为衡量ATE测试设备在5G通信、物联网、射频领域是否具备强大市场竞争力的核心指标之一。

对此,爱德万测试推出了WSRF8射频板卡,该板卡支持高达8GHz的频率,适合5GNR FR1、WiFi6E/7等新一代芯片的测试需求。和AI/HPC、车用CIS等测试解决方案一样,WSRF8射频板卡也具备优异的集成度,而且并行效率更高,配置更加灵活。WSRF8板卡具有高达8GHz的频率和200MHz的带宽范围,能轻松实现高并测。此外,一块WSRF8具有四个完整的射频子系统,旨在为最新一代的Wi-Fi 6E芯片测试时提供经济高效的测试解决方案。

前文提到,李金铁在介绍PSMLS板卡时强调了企业在研发方面的前瞻性布局。在射频芯片测试领域,他进一步深化了这一理念:“我们在通信、射频芯片的测试方面一直紧随市场脚步,在多年前就已经为即将到来的‘5G升级版’,甚至6G产品测试做谋划,而且产品还要做到向4G和3G的向下兼容。为了应对Sub-6GHz低频和毫米波并行发展的这一趋势,我们在V93000平台还部署了完整的OTA特性评估和5G AiP模组量产测试的一站式解决方案,还对芯片测试板和测试插座设计、OTA测量天线和Handler做了集成。”

总之,灵活配置,全频点覆盖,高兼容度和扩展度——这些特色代表了爱德万测试布局5G、射频芯片的核心竞争力,持续向用户提供优异的测试成本控制方案。

不仅是设备供应商——爱德万测试强大的数据管理平台

随着ICT产业进入百亿亿级计算时代,众多ATE测试设备商的客户在性能,测试成本,质量和批量上市时间方面面临着极大的测试挑战。

ATE测试设备作为芯片后道制造环节中提升芯片良率的重要工具,在爱德万多维技术理念和工艺路径指引下,不断纵向拓展自身,各个板卡的一端连接着AI/HPC,汽车、射频等终端应用,另一端则连接着测试工序过程中产生的大量数据。在芯片设计、制造技术协同优化(DTCO)理念已经深入人心的今天,爱德万测试也在不断探索如何帮助客户降低工艺开发成本,探索芯片缩短上市时间的路径。换言之,ATE设备需要与芯片设计、制造工艺的迭代同气连枝,同声共振。

因此,爱德万测试推出了ACS TE-Cloud一站式测试工程解决方案平台,该平台提供了完整的测试开发环境以及适用于V93000测试程序开发的集成软件工具集,依托Paas(平台即服务)的云端托管,用户可以通过启动云虚拟机的方式选择即用型SmarTest机器映像和所需的SmarTest软件版本,还可以远程访问V93000测试机以进行在线调试和验证测试,确保了客户可以随时随地按需访问,提高了合作的便利性。

李金铁向集微网阐述:“有了这样一个数据管理和解决方案平台,可以随时监测测试工序环节上出现的问题,并且可以做到即时反馈,做到数据的闭环管理。而且爱德万测试目前正在探索ATE设备和EDA软件的互融性,有效利用系统级芯片的可测试性(DFT)设计方案,这也契合了EDA‘验证左移’、‘芯机联动’的思维模式。”

结语 多维、立体的爱德万测试整套解决方案

如今,芯片工艺尺寸的缩放已经逼近了传统材料和材料工程技术的极限,在“后摩尔定律”时代的芯片前沿工艺节点上,芯片良率,流片成本,PPA与量产把控均需在严苛的时间节点内高质量呈现,ATE测试设备如同一道“免疫之墙”,在保证和改善芯片良率,加快芯片上市时间,优化客户研发成本方面有着至关重要的作用。

目前爱德万的众多测试板卡都保有强兼容度和高扩展性的特点,而且通过云上数据管理平台加强了软硬件的协同优化。可以说,爱德万测试在半导体设备领域正在通过持续不断的技术创新,应对这纷繁复杂的应用环境所带来的一系列测试挑战,而且还在发展哲学和经营理念上也保持了优秀、长远的技术判断力和洞察力。

责编: 爱集微
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