在新能源汽车、移动设备、物联网和 AI 等各个行业,离不开系统级芯片(System-on-a-Chip, SoC)。SoC 是一颗高度集成的芯片,包含众多的逻辑集成,具有存储、通信和计算等多种功能,成为时代推动的重要一环。
一颗 SoC 芯片从设计到量产需要经过许多道工序,而必要的测试环节,对每一颗 SoC 芯片的可靠性起着至关重要的作用。
二、SoC 芯片测试流程概述
一般芯片的测试离不开 CP(Chip Probing,晶圆测试) 和 FT(Final Test,最终测试)。
1. 晶圆测试(CP)
晶圆制作完成之后,成千上万的裸 DIE(未封装的芯片)规则地分布在整个 Wafer 上。由于尚未进行划片封装,芯片的引脚全部裸露在外,这些极微小的引脚需要通过更细的探针(Probe)来与测试机台(Tester)连接。
CP 测试系统主要由以下部分组成:
ATE / 测试机(Tester)
测试机头(Test Head)
测试机头支架工作站(Workstation)
针测接口板(Probe Interface Board, PIB)
针塔(Pogo Tower)
探针卡(Probe Card)
晶圆卡盘(Chuck)
探针台(Prober)
2. 最终测试(FT)
在完成 CP 晶圆测试后,进行 FT 测试(成品测试)。FT 测试是在芯片完成所有封装工序后,对单个封装好的芯片进行的全面测试,主要由测试机、分选机和测试插座三大关键设备协同完成。
三、客户挑战:车规级三温测试
SoC 芯片在 FT 测试中通常需要通过 “三温测试”(-40℃、25℃、125℃)和 老化测试(HTOL:125℃ 下 1000 小时工作),以确保车规级芯片能满足 AEC-Q100 标准。
客户需要一套能够精确模拟 -40℃ 至 125℃ 温度环境、并能够与主流 ATE 测试机(如 Advantest 爱德万 V93K、Teradyne 泰瑞达)无缝集成的温度测试解决方案。
四、解决方案:inTEST ATS 系列热流仪
上海伯东提供的 inTEST ATS 系列热流仪(ATS-545 和 ATS-710E)可以为 SoC 芯片提供 -75℃ 至 +225℃ 的温度模拟环境,完全覆盖车规级三温测试(-40℃ 至 +125℃)的要求,有效检验元器件的稳定性。
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核心技术优势
1. 快速温变:从 -55°C 至 +125°C 的温度变化时间仅需约 10 秒,大幅提升 SoC 芯片的测试效率
2. 高精度控温:温度精度达 ±1°C,显示分辨率达 ±0.1°C,确保精准控温和可靠测试数据
3. ATE 集成能力:出厂自带 GPIB、Ethernet、IEEE-488、RS232 通讯接口,配合连接爱德万 V93K 测试机,可远程获取 SoC 芯片温度数值并更改热流仪温度设定值
4. 无需液氮:采用先进制冷技术,无需 LN₂ 或 LCO₂
五、产品技术参数(ATS-545 vs ATS-710E)
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项目 |
ATS-545 |
ATS-710E |
|---|---|---|
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温度范围 |
-75°C 至 +225°C(50Hz) |
-75°C 至 +225°C(50Hz) |
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温变速率 |
-55°C ↔ +125°C:约 10 秒 |
-55°C ↔ +125°C:约 10 秒 |
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温度精度 |
±1.0°C |
±1.0°C |
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显示分辨率 |
±0.1°C |
±0.1°C |
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DUT 传感器 |
K、T 型热电偶 |
二极管、K/T 型热电偶、100Ω 铂 RTD |
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通讯接口 |
IEEE-488、RS232 |
GPIB、Ethernet、IEEE-488、RS232、USB |
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控制系统 |
标准控制 |
嵌入式控制,无 Windows® |
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防结霜 |
干燥空气吹扫 |
干燥空气吹扫(0.5-3 scfm) |
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节能特性 |
— |
自动功率降低、纯加热模式 |
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整机重量 |
236 kg |
236 kg |
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噪声水平 |
<65 dBA |
<65 dBA |
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认证 |
CE、ISO 9001 |
CE |
六、客户价值
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客户需求 |
inTEST ATS 系列解决方案 |
|---|---|
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三温测试覆盖 -40℃、25℃、125℃ |
ATS 系列提供 -80℃ 至 +225℃ 宽温区,完全覆盖 |
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满足车规级 AEC-Q100 标准 |
支持 -40℃ 至 125℃ 三温测试及 HTOL 老化测试 |
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快速温变以提升测试效率 |
10 秒完成 -55°C ↔ +125°C 温变 |
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与爱德万 V93K 等 ATE 测试机集成 |
GPIB、Ethernet、IEEE-488、RS232 多种通讯接口 |
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远程获取芯片温度并更改设定值 |
支持远程通讯与控制 |
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精准控温保证测试数据可靠性 |
±1.0°C 温度精度,±0.1°C 分辨率 |
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无需液氮操作 |
采用自有制冷技术,无需 LN₂ 或 LCO₂ |
八、总结
inTEST ATS 系列热流仪(ATS-545 和 ATS-710E)凭借其宽温度范围、10 秒快速温变、±1.0°C 高精度控温以及无需液氮的独特优势,为 SoC 芯片的晶圆测试(CP)和最终测试(FT)提供了理想的温度测试解决方案。
特别是对于车规级 SoC 芯片,ATS 系列热流仪能够完美支持 -40℃、25℃、125℃ 三温测试和 HTOL 老化测试要求,并可无缝集成到 Advantest V93K、Teradyne 等主流 ATE 测试平台,帮助客户确保芯片满足 AEC-Q100 标准,提升测试效率与数据可靠性。
上海伯东作为 inTEST 高低温测试设备全国总代理,致力于为客户提供从选型、集成到售后的一站式服务,助力 SoC 芯片测试迈向更高精度、更高效率。
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