“إن نضج التقنيات الجديدة مثل الجيل الخامس والذكاء الاصطناعي والطاقة الجديدة يدفع الصناعات المختلفة إلى تسريع تنفيذ التحول الرقمي ، وبالتالي الاستمرار في تعزيز النمو المطرد لصناعة أشباه الموصلات العالمية. وفقًا لتقرير IC Insights Semiconductor Industry ، من المتوقع أن ينمو إجمالي مبيعات أشباه الموصلات العالمية بنسبة 11٪ أخرى في عام 2022 إلى رقم قياسي جديد يبلغ 680.6 مليار دولار. أدى الازدهار المستمر لصناعة أشباه الموصلات أيضًا إلى زيادة حجم السوق لمعدات الاختبار الأوتوماتيكية لأشباه الموصلات (ATE) ، والتي من المتوقع أن تصل إلى 7.2 مليار دولار أمريكي في عام 2028.
“
إن نضج التقنيات الجديدة مثل الجيل الخامس والذكاء الاصطناعي والطاقة الجديدة يدفع الصناعات المختلفة إلى تسريع تنفيذ التحول الرقمي ، وبالتالي الاستمرار في تعزيز النمو المطرد لصناعة أشباه الموصلات العالمية. وفقًا لتقرير IC Insights Semiconductor Industry ، من المتوقع أن ينمو إجمالي مبيعات أشباه الموصلات العالمية بنسبة 11٪ أخرى في عام 2022 إلى رقم قياسي جديد يبلغ 680.6 مليار دولار. أدى الازدهار المستمر لصناعة أشباه الموصلات أيضًا إلى زيادة حجم السوق لمعدات الاختبار الأوتوماتيكية لأشباه الموصلات (ATE) ، والتي من المتوقع أن تصل إلى 7.2 مليار دولار أمريكي في عام 2028.
كجزء أساسي من صناعة أشباه الموصلات ، تعمل ATE خلال العملية الكاملة لتصميم وتصنيع وتعبئة أشباه الموصلات ، وهي ضرورية لمراقبة إنتاجية المنتج والحكم على جودة المنتج. ومع ذلك ، في صناعة IC المتغيرة باستمرار ، يواجه اختبار ATE أيضًا تحديات جديدة. “دخلت الشريحة عصر 3 نانومتر ، ويتم تنفيذ المزيد والمزيد من الوظائف على شريحة ، وأصبحت عملية الشريحة أكثر تعقيدًا ، مما لا يعني فقط مضاعفة تعقيد الاختبار ، ولكن أيضًا يجعل معدل العائد من الشريحة أكثر اعتمادًا على الاختبار المتقدم الوظيفة. أصبحت كيفية إكمال تطوير جيل جديد من حلول ATE بسرعة وكفاءة لتلبية طلب السوق على الشحنات الجماعية واختبار أشباه الموصلات من الأنواع المختلفة مشكلة جديدة تحتاجها الصناعة لحل. ”ADI China Industrial Marketing Director Cai Zhenyu express. بصفتها شركة أشباه الموصلات عالية الأداء الرائدة في العالم والتي شاركت بعمق في مجال أشباه الموصلات لعقود من الزمان ، تتمتع ADI بأكثر من 20 عامًا من الخبرة في صناعة ATE ، ولديها تراكم تقني عميق ، وقد تم الترحيب على نطاق واسع بحلولها المختلفة صناعة.
سلسلة صناعة أشباه الموصلات “تربط معدات الاختبار الأوتوماتيكية السابقة والتالية” أمر بالغ الأهمية
في سلسلة صناعة أشباه الموصلات ، تبدأ دورة حياة الرقاقة بتحليل طلب السوق ، متبوعًا بتعريف المنتج وتصميمه وتصنيعه. وبعد اكتمال الحزمة ، يتم تسليمها إلى المستهلك النهائي ، الأمر الذي يتطلب اختبارات متعددة طوال العملية. “ينتمي اختبار ATE إلى عملية التصنيع وهو جزء مهم من العملية بدءًا من البحث والتطوير وحتى الإنتاج الضخم. وتعتمد الشرائح الأعلى والأكثر تعقيدًا بشكل أكبر على الاختبار ، وتعد الوظائف المتقدمة المختلفة لمعدات الاختبار ضرورية لشبكة 5G و إنترنت الأشياء. لقد أصبحت أكثر أهمية بالنسبة لمصنعي أشباه الموصلات مثل الحوسبة السحابية. “
وفقًا لتطبيق نظام اختبار أشباه الموصلات ، فإن مناطق التقسيم الفرعي الرئيسية لتطبيقات ATE هي الذاكرة ، و SoC ، والتناظرية ، والأجهزة الرقمية ، والأجهزة المنفصلة وأجهزة اختبار الترددات اللاسلكية ، وما إلى ذلك. بغض النظر عن التطبيق ، يحتاج ATE عادةً إلى إكمال الاختبار الوظيفي للرقاقة ، اختبار معلمة DC ومبدأ اختبار وظيفة التيار المتردد وأعمال أخرى هي تطبيق إشارة إدخال على الشريحة ، وجمع إشارة خرج الشريحة المختبرة ومقارنتها بالقيمة المتوقعة ، والحكم على فعالية وظيفة وأداء الشريحة في ظل ظروف عمل مختلفة ، وضمان تصنيع الرقائق المقابلة ، تلبي المنتجات تصميم العميل ومتطلبات التصنيع وطلب السوق.
نظام ATE
لأن جودة مخطط الاختبار تؤثر بشكل مباشر على العائد وتكلفة الاختبار. تُظهر بعض البيانات أن تأثير الإخفاقات المتعلقة بعيوب الرقاقة على التكاليف يتراوح من عشرات الدولارات على مستوى IC ، إلى مئات الدولارات على مستوى الوحدة ، وحتى آلاف الدولارات على مستوى التطبيق. “في الوقت الحالي ، يتم تقصير دورة تطوير الرقاقة ، ومعدل نجاح إخراج الشريط مرتفع جدًا. وأي فشل لا يطاق بالنسبة للمؤسسات. لذلك ، يلزم التحقق والاختبار الكافي في عملية تصميم وتطوير الرقائق.” أشار Cai Zhenyu إلى .
ابدأ من عدة أبعاد اختبار رئيسية لإنشاء حل منتج ATE مستقر وفعال
مع التطوير المستمر لقانون مور والتعقيد المتزايد للعمليات والتطبيقات ، تحتاج صناعة أشباه الموصلات إلى إيلاء المزيد من الاهتمام “للاختبار أولاً” إذا كانت تريد صنع منتجات جيدة. لا تزال عملية أشباه الموصلات تتطور ، ويستمر تعقيد عملية التصنيع وتعقيد البنية الداخلية للرقاقة في التحسن ، ويتم تنفيذ المزيد والمزيد من الوظائف على شريحة ، ويزداد تكامل الترانزستورات على الشريحة أعلى وأعلى ، كما أن سرعة تكرار المنتج آخذة في الازدياد أيضًا. تتطلب الشرائح السريعة وحتى العديد من الرقائق عالية التعقيد مثل AI و GPU و AP تكرارات سنوية ، مما يجعل تعقيد الاختبار والتحقق يزداد بشكل حاد ، ووقت الاختبار وتزيد التكلفة أيضًا وفقًا لذلك.
“يكمن مفتاح المنافسة في سوق آلات اختبار أشباه الموصلات في اتساع نطاق الاختبار ، ودقة الاختبار ، وسرعة الاختبار ، وليونة آلة الاختبار. وكلما اتسع نطاق تغطية الاختبار لآلة الاختبار ، زاد عدد العناصر التي يمكن اختبارها هو الأكثر تفضيلاً من قبل العملاء “. وأشار تساي تشينو. تشمل المؤشرات المهمة لدقة الاختبار دقة المعلمات مثل تيار الاختبار ، والجهد ، والسعة ، والوقت. يمكن أن تحقق المعدات المتقدمة عمومًا دقة مستوى بيكو آمب (pA) في قياس التيار و microvolt (μV) في قياس الجهد. دقة الترتيب يمكن أن يصل حجمها إلى دقة تصل إلى 0.01 بيكوفاراد (pF) في قياس السعة ، ومئات البيكو ثانية (pS) في قياس الوقت. تنعكس ليونة آلة الاختبار بشكل أساسي في القدرة على زيادة وظائف الاختبار والقنوات وعدد المحطات بمرونة حسب الحاجة.
في مواجهة هذه التحديات ، يحتاج مطورو معدات الاختبار بشكل عاجل إلى حلول ATE مستقرة ، ويتوقعون أيضًا تغطية اختبار عالية الجودة ، والتي يمكن أن تدعم المزيد من القنوات واختبار أكبر عدد ممكن من الوحدات لكل وحدة زمنية. أطلقت ADI ATE ASSP (منتج قياسي متخصص) ، والذي يغطي الإلكترونيات المتكاملة المتقدمة (PE) ، ومصدر طاقة الجهاز (DPS) ووحدة قياس المعلمات (PMU) وغيرها من المنتجات ، مع مزايا انخفاض استهلاك الطاقة والتكامل العالي. تحسين أداء ماكينات ATE وتقليل تكاليفها.
الإلكترونيات الدبوسية ، قوة الجهاز ووظيفة منتج وحدة القياس البارامترية وتحديد مواقع الأداء
“بالنسبة لتطبيقات ATE العامة ، فإن سلسلة الإشارات متشابهة ، وقد قمنا بدمج بعض الوظائف لتقليل صعوبة التصميم لدى العملاء ، وهو أحد الأسباب الرئيسية لـ ADI للقيام بـ ASSP. بالإضافة إلى ذلك ، يحتاج اختبار ATE إلى دعم القنوات المتعددة ، يزيد الاختبار المتوازي متعدد القنوات من تعقيد الاختبار ، ويتطلب شرائح أداء أفضل لتلبية احتياجات آلات اختبار العملاء. “وأوضح Cai Zhenyu اعتبار ADI لحلول ASSP في مجال ATE ،” يدمج ASSP الخاص بـ ADI العديد من الوظائف في واحد في الرقاقة ، يمكن أن تساعد العملاء بشكل أكبر على تقليل تكلفة معدات الاختبار وزيادة كثافة القياس. وبالمقارنة مع حل الجهاز المنفصل ، يمكن للحزمة متعددة الأوضاع التي نستخدمها أيضًا أن تساعد العملاء على تقليل التكلفة واستهلاك الطاقة. “
مخطط الكتلة الأساسي لسلسلة الإشارة لقياسات ATE الرقمية
من بينها ، يتم استخدام PE لتوليد إشارة لتحفيز الكائن المراد اختباره ، وذلك للحصول على تعليقات من الكائن المراد اختباره ، لذلك تتطلب شريحة PE دقة أعلى. في الوقت نفسه ، يعد التكامل أيضًا مطلبًا أساسيًا للحل ، مثل إلكترونيات الدبوس المدمجة / محركات الدبوس لتوفير حلول تطبيقات الاختبار الرئيسية في حزمة واحدة ، بما في ذلك محرك الأقراص الرقمي ووظائف المقارنة ، والأحمال النشطة ووحدات القياس المعيارية لكل طرف ، يتم التحكم في هذه الوحدة عبر DAC لإعداد المستوى. “بالنسبة لتطبيق سوق ATE المحلي ، يتم استخدام ADATE318 و ADATE320 على نطاق واسع حاليًا ، بمعدلات بيانات تتراوح من 600 ميجاهرتز إلى 1.6 جيجاهرتز. ومن بينها ، يعد ADATE318 أكثر ملاءمة للرقائق الرقمية والذاكرة واختبار الإشارات المختلطة وما إلى ذلك. ADATE320 معدل البيانات سيكون أعلى ، إنه أكثر ملاءمة لاختبار الرقائق عالية السرعة “.
مخطط كتلة ADATE3xx والمعلمات
لتلبية احتياجات القياس للرقائق عالية السرعة ، يوفر ADATE334 تطبيقات الاختبار الرئيسية في حزمة أحادية القناة ثنائية القناة.يوفر محول رقمي إلى تناظري 16 بت مخصص (DAC) مع سجلات معايرة على الرقاقة جميع مستويات التيار المستمر مطلوب لتشغيل الجهاز ، وقادر على العمل عند دعم عالي يصل إلى 2.3 جيجاهرتز ~ 4.6 جيجابت في الثانية بدقة واستهلاك منخفض للطاقة. “في المستقبل ، ستستمر رقائق PE الخاصة بـ ADI في التطور في اتجاهين ، أي ، تطوير منتجات عالية السرعة ، والمزيد من المنتجات المتكاملة ذات كثافة القنوات.” وصف Cai Zhenyu خارطة طريق التطور الرئيسية لـ ADI PE.
تُستخدم منتجات PMU و DPS لتوفير جهد مرن ووظائف المصدر / القياس الحالية لتلبية احتياجات مجموعة متنوعة من تطبيقات الاختبار الحساسة من حيث التكلفة. من بينها ، يتمثل دور وحدة PMU في دفع التيار إلى الجهاز لقياس الجهد أو إضافة جهد للجهاز لقياس التيار المتولد.يعد تكاملها ودقة القياس وعدد القنوات عدة أبعاد مهمة يتم تقييمها عادةً . ADI’s AD5522 عبارة عن وحدة قياس بارامترية عالية الأداء ومتكاملة للغاية تتضمن أربع قنوات مستقلة. تتضمن كل قناة وحدة قياس حدودي أحادية الطرف (PPMU) خمسة DACs لإخراج الجهد 16 بت والتي تحدد مستويات الإدخال القابلة للبرمجة لإدخال جهد محرك الأقراص وإدخال المشبك وإدخال المقارنة (مرتفع ومنخفض).
AD5522 مخطط كتلة الجهاز
يتم استخدام DPS لتوفير مصدر طاقة قابل للبرمجة لـ DUT ، وعادة ما يكون التيار العالي والجهد العالي ، مثل مزود طاقة الجهاز عالي الأداء وعالي التكامل AD5560 يوفر جهد محرك قابل للبرمجة ونطاق قياس. يشتمل المنتج على مستويات DAC المطلوبة لتعيين المدخلات القابلة للبرمجة لمكبر الصوت السائق ، بالإضافة إلى دوائر المشبك والمقارنة ، والإزاحة على الشريحة وتصحيح الكسب لوظيفة DAC.
AD5560 مخطط كتلة الجهاز
حل منتج DPS / SMU عالي الطاقة (± 50 فولت ، 5 أمبير ؛ يدعم 4 رباعي V / I)
ومع ذلك ، غالبًا ما يكون من الصعب على حل واحد ذي أداء حتمي تلبية احتياجات السوق المتنوعة. تعد قابلية تطوير تصميم حل المنتج أمرًا مهمًا للغاية. على سبيل المثال ، نظرًا لأن المزيد والمزيد من متطلبات اختبار رقاقة إمداد الطاقة أو الطاقة أعلى بكثير من 25 فولت المتوفرة بواسطة AD5560 في نطاق الجهد والتيار 1.2A ، يمكن للعملاء تسلسل عدة AD5560s من خلال وضع GaN للحصول على تيار إخراج أكبر. بالإضافة إلى ذلك ، قام فريق تطوير التطبيقات ADI China أيضًا بتطوير تصميم مرجعي عالي الطاقة 250 وات (± 50 فولت ، 5 أمبير) على أساس AD5522 ، والذي يلبي بشكل جيد احتياجات التطبيقات عالية الطاقة. “القدرة التوسعية لحلنا تحظى بشعبية كبيرة لدى العملاء.” كشف تساي تشينو.
يواجه تطوير ATE المحلي فرصًا للتسريع ، وتبذل ADI China جهودًا لمساعدة العملاء على النمو
تستهل صناعة أشباه الموصلات في الصين جولة جديدة من فرص التطوير ، كما أن طلب السوق على أشباه الموصلات قوي للغاية ، مما يؤدي إلى موجة من الاستثمار من التصميم إلى تصنيع أشباه الموصلات والتعبئة والاختبار. في روابط التصنيع والتصميم الأمامية لسلسلة صناعة أشباه الموصلات المحلية الحالية ، سيتم تحسين الطلب المحلي على ATE بشكل كبير ، وسيساهم عملاء سلسلة الصناعة الغنية أيضًا في الارتفاع المطرد للطلب المحلي على ATE. تتوقع شركة أبحاث السوق Gartner أن يصل سوق خدمة اختبار الرقائق في الصين إلى 55 مليار يوان بحلول عام 2025.
في الوقت الحاضر ، احتلت الشركات المصنعة لمعدات الاختبار المحلية مكانًا في آلات الاختبار في مجالات محددة مثل أجهزة الطاقة والدوائر التناظرية ، وتبذل جهودًا لاختبار منتجات الماكينة بسرعة أكبر وتعقيد أعلى. وأعتقد أنه في المستقبل القريب ، سيكون هناك كن أكثر وأكثر تظهر المزيد والمزيد من آلات الاختبار المحلية على خط اختبار الرقاقة. “كانت هناك بعض الاختراقات في معدات الاختبار التناظرية في الصين. في مواجهة سوق ATE لأشباه الموصلات الصيني الآخذ في التوسع باستمرار ، فإن ADI على استعداد للعمل عن كثب مع مصنعي ATE المحليين للاستجابة للاحتياجات المبتكرة لسوق أشباه الموصلات المحلي والترويج المشترك لـ ATE مع المحليين. صنع القرار وسرعة الصين. ازدهار الصناعة وتطورها. “
The Links: NL10276BC30-18L 7MBR50LC060