2021年度苏州晶测MEMS探针卡产品应用
苏州晶测 MEMS 探针卡技术已延伸至九大主流芯片产品测试应用,历经前期研发各式零部件与机构工程,尤以探针依照客制化选型研究,从而设计导入、生产、送样、订制化工程验证到测试量产应用,已荣获国内与国外知名 IC 设计公司以及半导体相关测试领域的大量采用。经过2019—2021年这三年时间的经验积累,循环更迭的技术陶冶,自始自终各项技术全面的掌握以及关键零组件开发研究,加上强而有力的材料供应与研发团队的支持,如今的苏州晶测已在产品测试应用领域取得丰硕的成绩。
晶测MEMS探针卡应用方案以及领域如下表:主流芯片测试的九大应用
苏州晶测MEMS探针卡九大产品应用细说
ASIC:
针对工控、工业4.0、网通前端数据处理类型或是特殊运算类型的定制化芯片,SOC可依照订制化用途节省冗余的IP置入,定制化应用间距范围极广,目前晶测使用产品可弹性应用于各种间距的接触方式,此应用在于考验着细间距不同的变化在机构工程加工制作的精度要求以及探针尺寸的极限,同时还需要考量宽温的测试条件,晶测已有取得技术上的突破,可提供稳定量产使用的MEMS探针卡。
AP:
最为人熟知行动装置内的核心芯片,通称应用处理器,用于2G~5G通信行动装置的SOC,在摩尔定律的进化从2D Planar 到 3D Fin FET的构成设计与先进制程制作,AP SOC 内含各式的IP,结合AI技术运算,实现行动装置满足图像处理、识别、语音应用,以及从原本的蜂窝传输方式转成数据转换的高吞吐传输,低延迟应用,通信广覆盖的射频前端、基带应用,WIFI前协同处理以及相关数据处理之GPU、ISP、DSP等,包罗万象的应用结合成如指甲般大小的芯片上,连级处理的外设管脚数高达上千,芯片对于测试效率以及成本效益的高要求,晶测能提供可同时测试数集结高达上万管脚数的MEMS探针卡应用方案提升测试效率,在同时测试数多的情况下仍能保持稳定的测试接触以及各测试芯片间的测试指标一致性最佳化,避免产生低良率或是高误宰率的问题。
CIS:
手机应用针对影像处理前端接收光、影、角度、色散等模拟非量化地自然资讯,透过高穿透率的镜头以及相关滤光技术处理,此芯片应用承载了大部分影像前处理地高斯计算以及转换,再由后端地ISP进行数据转换处理成数字通讯所能辨识的位元讯号,最早期的测试应用因细间距的接触要求方案为悬臂式探针搭配测试光源入射的感光区域,堪称绝佳搭配应用,但其应用上对于高频高速等条件仍受限,晶测所用MEMS探针卡能够提供细间距接触应用又能提供高速不失真传输的最佳化路径。
SSD:
大数据以及云端数据、边缘应算处理等需要的数据缓存处理应用,用于企业伺服器、工作站、个人行动装置、笔电,特殊的数据流传输之加密以及除错技术演进,SSD控制单元的产品应用越发广泛,在传输介面上采用了PCIE5的传输协议可针对高吞吐率的数据做备存以及读取应用,在现下低延迟高广泛连接用量的各式需求,需提高传输速率以及读取、储存容量,晶测的MEMS探针卡在SSD芯片测试应用上可提供高速传输不失真的方案,在多Lanes传输的容量扩充上,并行传输的高速吞吐针对讯号上升延以及下降延产生的串扰问题能够有效地降低,避免讯号受到干扰而失真,即使再精辟的解加密与除错技术仍会受到此影响导致资讯传输的延迟或是资讯流匹配对比错误。
Memory:
记忆体在消费产品应用非常广泛,也因应个人玩家以及企业主应用设备以及工作站,数据中心的数据介面应用上,增加了数据快取传输读取与储存方式,已进阶到DDR5 JEDEC的应用,低功耗高效稳定传输的测试要求也趋于更严谨,加上晶圆测试一次性接触的测试要求提高测试效益为主,可由16DUT 到64DUT 甚至到128DUT的one touch down测试方式,晶测的MEMS探针卡针对记忆体测试应用已有工程与送样验证的成果,也可依客制化要求计算测试效率的最佳化进行探针模组矩阵的规划来进行设计与制作。
PMIC:
无论是车用电池模组、手机、行动装置、网通小型CPE设备等都需要的电源模组来对于不同得功能模组做不同的电源电压供应,电源的PSRR以及电源的稳定性恒流随负载变化的适应性调整,PMIC电源管理效能控制功不可没,因PMIC相关电源转换效能控制,产生的反馈机制牵涉到芯片内部AC与DC的各式转换以及占空比、PCM调节补偿等,在晶圆探针卡测试路径的寄生参数以及IR drop 要求相对严苛,晶测的MEMS探针卡对于传输路径寄生参数效应的研究以及优化机制,包含DC IR drop 以及 PDN power rail的稳定性都有多年的研究以及实务经验,在总体测试传输的全链路上非常讲究并细化到各介面传输转换;转态的各种效应来做优化对策。
HPC:
在AIOT、5G、元宇宙、海量装置传输C2M、M2M、ML等应用,相关的CPU、GPU、DCU、TPU等协议处理器(XPU),采用高宽频传输以及高速、高效能运算,大量数据处理产生的功耗以及数以百计的SERDES lanes同步高速率传输,在动态功耗变动以及数以千计的I/O Transition加遽负载变动率,既要同时满足高速不失真传输又要稳定电源高功耗低电压变动率的稳定性,对于探针卡的接触应用上提高了难度,晶测的MEMS探针卡尤以探针的开发从ICCC、Contact Force、TDs、Over Travel等各项严谨性的DOE衍生的混针模式,可以满足HPC的全功能性测试时的任何严苛条件,D2D测试针对2.5D以及3D封装等地KGD PD应用也有丰富的经验。
PAM4:
如果2位元的NRZ或是RZ传输方式对于现行5G应用的传输到达了应用瓶颈,而PAM4将是在这条件下继续延伸的传输技术以及编码方式的突破,虽然在相同频宽下提高了位元传输率,但以数字系统传输的杂讯裕度降低情况,讯号的传输品质尤以串扰以及阻抗控制要求将比一般的SERDES讯号传输更添具严苛的要求,晶测的探针卡在此PAM4传输技术上,可提供低插损、低回损;不同介面传输的阻抗匹配于负载测试阻抗的要求,已采用相关降低串扰的全3D传输结构来提高杂讯抑制能力以及阻抗控制的优化,晶测对于传输导体材料的Loss tangient、Er相对系数的研究以及导体的粗糙度、集肤效应等,针对不同的传输介面产生的讯号反射抑制方案都有多年丰富的经验,这对于探针本体与导板结构则是更甚一筹的优化技术应用,更得心应手。
RF:
射频传输从过渡的5G Sub 6GHz, 5G SA,802.11 协议的WiFi5到WiFi6e 甚至到WiFi7,基站等射频前端应用,射频传输代表着这些传输协议与应用的统称,射频测试应用广泛度以及应用面更多的是杂讯抑制能力以及邻频干扰、邻频功率泄放的损失的防治要求,晶测有28GHz以及77GHz的毫米波测试介面板开发的实务经验,毫米波探针的应用也已在2022年的技术 Roadmap中加入研究计画,目前晶测所提供的射频探针卡主以WiFi SOC用于传输热点、手机、穿戴式装置应用,以及射频前端用于路由器、基站,其他类如IOT、Transciver等的常规应用,针对射频传输采用的匹配拓朴网络,晶测可自主提供建议方案,对于探针的选型与探针寄生效应可依照射频传输频点要求选用匹配的针款,实际测试时的射频功率传输比,晶测可针对实际测试结果做匹配网络的元件值调整,也可以采用ENA(Smith chart)来进行量测分辨网络的感性与容性负载,调整共轭匹配方式达到射频功率传输比提高。
苏州晶测致力于各式芯片领域的测试应用,不仅将MEMS探针卡的优异之处完整遍及到半导体各测试领域,同时做为测试介面开发商的要角,苏州晶测也将MEMS探针卡推向更多的应用,从而累积更多的技术含量,运用技术的积累突破技术的壁垒,为终端应用客户在芯片产品测试方面提供更高效率和更低测试开发成本的MEMS探针卡方案。