Substrato IC - Strategia di prova del circuito integrato a radiofrequenza (RFIC)

Il futuro delle strategie di test dei circuiti integrati a radiofrequenza (RFIC) è un argomento estremamente provocatorio in questi giorni. Ciò è particolarmente vero nei mercati RF di consumo e dei circuiti integrati connessi (IC), dove l'aumento della produzione e la crescente concorrenza stanno cambiando la mentalità del mercato.

Guidati da telefoni cellulari, tablet computer e altri dispositivi mobili, la maggior parte dei dispositivi RF sono vicini allo stato commerciale, inclusi dispositivi discreti, amplificatori di potenza, moduli front-end, Bluetooth, WiFi e parti sintonizzatori. La pressione sui prezzi è così grande che la strategia una volta gestibile per i dispositivi di fascia bassa e media è stata sovracorretta. I produttori di IC si stanno attrezzando per promuovere "appena sufficiente" capacità di test di produzione.

Negli ultimi 20 anni, le apparecchiature di prova automatiche standard (ATE) hanno svolto un ruolo importante in questo campo. La tecnologia RF principale prende il comando, migliorando il valore di produzione affidabile. I test generali di produzione sono applicabili solo a pochi fornitori di chip e il loro portafoglio di prodotti copre l'intero prodotto RF. Tuttavia, come abbiamo visto, negli ultimi anni il progresso di questa tecnologia è andato fuori controllo. Una varietà di standard di protocollo, diversi processi di fonderia e mercati disponibili completamente diversi hanno portato un gruppo di fornitori dedicato.

Questa specializzazione fornisce terreno fertile per la nuova azienda fabless. Ad esempio, nella regione Asia-Pacifico (APAC), la tecnologia di progettazione IC e la catena di approvvigionamento regionale matura che si può vedere hanno coltivato la domanda per dominare il mercato locale. Questi partecipanti sono particolarmente sensibili ai costi e sono desiderosi di "rompere una strada sanguinosa" adottando nuove strategie di test. Se queste strategie si dimostreranno efficaci, forniranno il vantaggio di portare i prodotti sul mercato rapidamente. Nei prossimi anni, questi vantaggi potrebbero aiutare i fornitori della regione Asia-Pacifico a sfidare i fornitori "blue chip" negli Stati Uniti e in Europa. Tuttavia, il dilemma principale per i fornitori della regione Asia-Pacifico è che i test RF sono ancora considerati un mistero nella maggior parte dei centri tecnologici asiatici. Sebbene ci siano molti tester locali o tradizionali, i loro subappaltatori locali hanno opzioni limitate di test RF. Essi credono che le loro capacità di test RF siano il loro "ultimo pezzo del puzzle". Hanno bisogno di trovare una soluzione, sia attraverso mezzi a basso costo, o espandendo la loro attuale base di installazione compatibile RF.

Questi "upstart" nella regione Asia-Pacifico non sono solo fornitori di IC alla ricerca di soluzioni di test RF alternative. I produttori di IC con competenze di base in digitale o a segnale misto stanno integrando antenne nei loro dispositivi. Ciò comporta notevoli sfide di prova. La catena di fornitura di fabbricazione IC ha anche una base installata di apparecchiature di prova di produzione di massa con funzioni RF limitate. Quello che vogliono guardare è "solo un altro dispositivo" pin RF. Ma la domanda rimane: come possono verificare la qualità RF senza modificare la loro strategia di produzione e/o aumentare eccessivamente i costi di test?

Come abbiamo visto negli ultimi 20 anni, in molti tester attuali, il pin digitale da $8.000 nel 1993 è stato inferiore a $500/pin. La RF può raggiungere la stessa economia? Gli strumenti RF commerciali off-the-shelf (COTS) hanno capacità mature e relativamente a basso costo e sono facili da funzionare nelle dimensioni standard del settore.

Utilizzando questi strumenti, le persone possono sviluppare soluzioni mirate sensibili ai costi per semiconduttori RF commerciali? La soluzione ideale dovrebbe essere:

1. Soddisfare i requisiti di integrazione senza soluzione di continuità delle funzioni RF

2. È modulare in natura e fornisce una varietà di opzioni funzionali

3. valore di produzione con alta affidabilità e alto throughput

4. Stand alone o assumere un ruolo subordinato integrato nell'ambiente di prova corrente

Crediamo che la risposta sia sì e Aeroflex può sviluppare una soluzione. Un precedente è stato stabilito nel laboratorio di verifica e caratterizzazione dei semiconduttori. Questi laboratori hanno adottato con successo strumenti standard per verificare e debug dei loro dispositivi iniziali. VME, VXI e strumenti indipendenti hanno tutti trovato le loro uccisioni nel campo dei test dei semiconduttori. Tuttavia, l'integrazione di solito richiede personalizzazione, è lenta, utilizza cavi difficili da maneggiare e deve essere fatta manualmente.

Lo strumento COTS di oggi è completamente diverso. Il fattore di forma PXI ha rivoluzionato l'ambiente di laboratorio ed è stato universalmente accettato. Nel campo RF, potenti strumenti come sorgente e analizzatore a 13 GHz, analizzatore di rete vettoriale, modulo porta bidirezionale a slot singolo, oscillatore locale, generatore di forme d'onda arbitrarie a frequenza intermedia (AWG) e digitalizzatore sono diventati metodi di clic e uso. Anche altre tecnologie standard non proprietarie hanno mostrato slancio costruttivo. AXIe e PXI, tra cui AWG RF, elettronica digitale pin a 48 canali, alimentazione dei dispositivi a 12 canali, controllo relè e scheda di carico, oltre a analizzatori logici e protocolli, sono tutte combinazioni di strumenti in rapida crescita.

Ma il punto di ribaltamento di RF ATE va ben oltre la funzione dello strumento. L'integrazione dei componenti da parte di un team che comprende i test dei semiconduttori è essenziale. Inoltre, gli strumenti e le infrastrutture PXI/AXIe hanno dimostrato di avere un'eccellente affidabilità, bus dati/segnale veloci e preziosi trigger multi-livello. Tutti questi vantaggi possono essere trasformati negli elementi chiave dell'ambiente di prova di produzione: MTBF alto, tempo di prova veloce e coerenza del sistema. La manifestazione di questa prova è che il 30-40% di tutti i telefoni cellulari nella linea di produzione di telefoni cellulari sono testati principalmente dalla soluzione PXI dell'innovativo sistema RF PXI di Aeroflex.

Sfruttando il nostro successo nei telefoni cellulari, unito alla continua adozione delle dimensioni PXI e AXIe, Aeroflex ha recentemente lanciato due soluzioni di test standard di settore basate su strumenti in grado di soddisfare pienamente i requisiti dei quattro aspetti sopra elencati.

Caratteristiche del sottosistema AXRFRF:

-Eccellente funzione RF con numerose opzioni di strumento

-Soluzioni standalone facili da integrare con il sistema principale o i sottosistemi con hardware in bundle

-I driver software e le DLL possono essere utilizzati

Strumenti di modulazione software che coprono tutte le applicazioni di telecomunicazione standard

- Veloce movimento dei dati - non un collo di bottiglia

-Elevata affidabilità dell'officina di produzione, riducendo i costi di supporto

-Non sarà obsoleta-l'infrastruttura ha molti anni di margine

Caratteristiche RF serie AX e funzioni del sistema di prova di produzione (PXI e AXIe):

-Realizzare la più semplice produzione di semiconduttori RF consumer a basso costo

-Prestazioni RF eccellenti e numerose opzioni di strumento

-La coerenza di progettazione e temporizzazione consente strumenti ad alta precisione

-Più posizioni e basso costo, abbreviare il tempo di prova

- Ambiente software mainstream basato sul linguaggio C

-Elevata affidabilità dell'officina di produzione, riducendo i costi di supporto

-Non sarà obsoleta-l'infrastruttura ha molti anni di margine

In breve, la concorrenza e le dinamiche di mercato nel campo RFIC consumer hanno cambiato la mentalità del settore dei test di prodotti RF. La specializzazione e la diversità dei prodotti dell'utente finale hanno aperto le porte alla volontà e al desiderio dei fornitori di IC nuovi ed esistenti di trasformare il rischio in vantaggio. Essi vedono che i test di produzione sono diventati un mezzo per raggiungere un fine. Stanno avanzando l'industria di test e misurazione per soddisfare le loro esigenze.