从测试与性能装箱,芯片制造商利润更多。
并不是所有芯片符合规范,但随着越来越多的数据可用,这些设备的成本继续上升,有越来越多的动力为其他应用程序和回收和再利用芯片市场。
绩效装箱color-banded电阻大,但实践是传播——即使是最先进的节点和包。在过去的三十年里,工程师们已经应用测试过程基于性能的隔离产品,和努力只是变得更细粒度的新功能添加。
数据和成本推动炼油性能装箱的流程的必要性。首先,更高的粒度数据芯片制造商可以重视更高的性能,较低的权力和更多的精度。其次,设计和生产的成本已经非常高的这些设备的价值增长不那么完美的设备。同时,装箱性能很大程度上已经只有IDMs或大型专业公司,因为他们能够承担的起所需的工程师和工程工作到位。承诺的端到端分析,行业走向使整个制程/铸造供应链共享数据。实现和自动化功能的增加意味着更小的半导体供应商可以考虑采用这种方法,从而增加他们的利润。
自适应测试流帮助最大化收益率要求更高性能的部分,而平衡相关的测试费用确定。使用分析,测试数据,和工厂自动化公司确定本性能。
决定可以在晶片验收测试(窟),晶片测试,最终测试,甚至在仓库与线下配置。根据制造执行系统(MES)的范围,这些决定可以实时或事后——有时被称为虚拟测试。一个产品可以有一个,两个,甚至更多的参数,以此为基础本选择。
微处理器,性能装箱开始最大的时钟频率,或Fmax。随着移动计算、产品工程师开始本基于功耗,。对于混合信号设备用于音频应用程序,模拟数字转换器(adc)的质量和数模转换器(dac)。在射频,基站需要配对增益和相移,另两个参数装箱。
只要有人愿意花更多的钱购买一些数值,工程师将找出如何在尽可能有效的方式。当产品箱子的数量大于3,然后工程师经常使用自适应测试流程指导死到适当的最终测试程序。启用基于绩效的关键因素装箱IC测试包括:
•拥有正确的数据,以此为基础作出决定;
•做最好的决定基于当前的市场需求;
•移动数据或决定下一个合乎逻辑的测试步骤,和
•采取最小手动输入的工程团队。
这些性能测试过程代表了前馈决定行业4.0吹捧,必要的利润最大化,并以敏捷的方式应对制造业数据。它并非总是那么自动化,存在改进的空间。
测试出于利润
集成电路性能装箱之前。纯粹是经济动机。一个组件的性能。某些客户要求一个特定的性能范围,愿意花更多的钱。剩下的好组件可以卖给其他客户。
考虑到卑微的电阻器。four-color-band电阻,最终颜色乐队表示电阻器的公差值,而前三个乐队指出欧姆的电阻价值。典型的公差带是5%、10%和1%。电阻器制造商没有工厂过程特定于电阻的宽容。相反,测试选择的部分进入三个不同的宽容垃圾箱。
图1:电阻在坏不了了之,10%,5%,1%,> 10%均匀分布。来源:Pixabay安妮Meixner /半导体工程
看着好电阻分布性能导致一个有趣的观察(见图1)。一组thousand-ohm电阻有5%宽容永远不会落入990到1010的范围,因为他们属于1%的公差。10%的公差电阻会值900 - 950和1051 - 1100。
可以做任何可测量的参数性能装箱。数字信号处理依赖于数据转换器,一长串规范。根据应用程序,一个规范可能保证性能垃圾箱。这样的性能区别垃圾箱是基于晶片测试结果,然而,可能会有额外的计算(虚拟测试)和数据添加到wafer-level测试。可跟踪性和数据完整性的目的,工程师保留原来的晶片地图及其相关数据。
“我们总是存储原始晶片地图,”安德烈van de Geijn解释说,业务发展经理yieldHub。“那你对晶片执行分析测试数据。然后我们复制晶片地图然后改变复制的新数据。”这个新晶片可以直接映射到组装,也可以与其他流程步骤的数据合并之前移动到组装的房子。
对于简单的装箱,测试成本是不存在的。成本只会增加当工程师需要比他们的测试电池可以支持更多的垃圾箱。经济影响也不同在选择最后的测试或包选择per-die基础上而非晶片的基础上。这种演变在更复杂的测试和组装流动促使产品和测试工程师工作更紧密地与工厂自动化工程师。数据分析和自动化解决方案支持的前馈数据从晶圆测试装配和最终测试。
看着微处理器基于装箱说明了进化的技术改进自动化前馈决策。
在早期装箱
几十年来,微处理器公司,像Intel和AMD,封存在最大频率。产品工程师称之为选择过程速度装箱。
处理程序和测试程序时间限制开车的速度实现装箱。一个测试细胞的处理程序通常有四到五盘输出。一个是预留给坏的部分,剩下的可以用于好的部分。但有一个限制可用好箱子。在特定频率,保证性能测试程序运行所有功能测试频率。如果你有10个可能的性能垃圾箱,垃圾箱的处理程序和测试时间预算可以运行所有10个好的箱子1插入。
这些限制被认为在1990年代早期。产品工程师开始使用数据从过程监控和垃圾箱在最终测试晶圆测试来预测速度。做到,他们不得不从头构建it基础设施。
“在TI的太阳Sparc微处理器,我们不得不管理初速度本发行版,”约翰·Carulli说儿童Fab 8-Test主任GlobalFoundries。“没有任何系统。我们做了很多的人工网络和数据文件的编码。我们工作在一个主机系统,过程数据访问、工具类型和计量信息。当时,Unix系统处理测试集成方面的测试。一旦我们custom-coded数据库和粘在一起的东西,我们通过交付它cron工作只会运行所有的时间。我们评估了晶片的可能性在不同速度垃圾箱,然后直接在最终测试他们适当的测试程序。在这一步,他们将进一步分化。”
图2:TI的Sparc处理器测试流晶片最终的测试。来源:安妮Meixner /半导体工程
移动计算的到来在2000年代促使产品工程师本权力,频率,有时两者兼有。支持与多个产品箱,测试流在白板似乎直接。实现它们仍然是一个复杂的事件,要求审计保证每个产品族的测试结果。二维装箱自然创造了一些复杂的流动,创建不同的挑战与数据的完整性。
Preeti普拉舍,最近主要在LeddarTech ASIC测试架构师,指出,在过去的移动应用程序的性能装箱过程往往是局限于速度和电压。“测试程序测试时间并没有太大的问题。最大的挑战是需要审计最终测试后测试结果,”她说。“当装箱基于速度和力量,一个设备可以通过不同的测试流程。每一本需要不同的测试。你可以审计的所有不同的路径在最后考虑好了一部分。你经常给这些测试不同的测试数据,使你的审计更容易。”
促进前馈的预测达到文明程度
大多数性能装箱始于晶片测试,虽然工程师使用晶圆芯片监测、验收测试或性能。这使得工程师可以选择一个特定的最终测试程序,以及隔离晶片或装配过程之前死去。微处理器,更快的晶圆/模具可以直接包工作站和数据中心,和经济增长缓慢的部分可以指定为桌面和笔记本电脑。与频率增加功耗,增加包的多样性选择。
在更细的粒度,隔离wafer-level产品工程师开始使用功能测试晶圆测试。在晶圆测试,即使低销数测试仪,工程师可以执行微处理器功能测试通过英特尔称之为基于结构功能测试(SBFT)。英特尔简述了它在2002年的国际测试会议(ITC)纸。太阳工程师描述类似的方法在2006年ITC纸。其他方法来预测频率性能的单元测试晶片测试结果包括功率泄漏和芯片上的环形振荡器测量。
利用晶片测试结果一致,需要自动化的数据决定。实现挑战意味着这不是简单流写在白板上。
“一个挑战是数据延迟——拥有上游下游点数据及时,“肯·巴特勒说,德州仪器的测试系统架构师。”可以是特别困难的上游和下游的分类测试流测试插入在单独的设施和/或公司。”
数据完整性起了重要作用。“很难做适应性测试,因为制造业与数据完整性挑战,“史黛西Ajouri说,德州仪器公司的高级技术人员的成员和RITdb工作组的联合主席。“你必须确保你得到正确的数据来测试细胞。我们正在努力解决这个问题有好的数据来源的RITdb标准。我怎么增加鲁棒性数据的完整性和善良的本质我放到这个测试什么?”
英特尔的工程师专门描述他们如何评估数据完整性时实现分享他们的经验前馈的微处理器在2006年国际会议上进行测试。需要一个数据完整性至少99.995%的价值,他们数据完整性定义为一个函数的数据可用性和数据的准确性。“本质上是产品数据的可用性和数据完整性准确性和可追踪的单位或者批处理水平。数据精度通常是一个衡量的源数据(测试人员输出文件)准确性和自动化基础设施的能力正确加载或检索数据…数据可用性是一个简单的测量数据单元的存在。”
通过这种级别的数据完整性,英特尔工程师可以支持单元级决策在下游工序步骤——晶圆测试组装、老化、延迟产品配置。与任何改变在测试程序中,前馈自动化,或基础设施升级,他们可以验证变化没有不利影响的数据的完整性。当然,这个实现所需的每个模/单元的惟一标识符。
正确地实现自适应测试流需要大量的工程工作。这就解释了为什么只有IDMs或大型专业公司报道。把这样的流向其他专业公司需要克服一些障碍。
首先,产品工程师需要将数据从不同的制造资源。然后,工程师需要应对测试设备的所有权和信息流。多家公司提供的数据分析解决方案促进共享数据之间的晶片生产、晶圆测试,装配,和最终的测试。
他们还可以提供代理实时操纵一个测试程序。
然而,如果这些制造步骤之间的数据不一致,你不能干好。不是所有测试地板有相同的严格IDM英特尔等数据治理、数据移动和数据分析促进性能本测试过程的自动化。
留下一个回复