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封裝技術創新對測試的影響

文‧國家儀器  發布日期:2018/09/03

為滿足半導體產業對更高性能、更小尺寸和更低成本的需求,系統級封裝(SiP,System-in-Package)技術正對電子供應鏈產生重大影響。TechSearch International的E. Jan VardamanSiP在SiP 2017年峰會中指出,SiP包含兩個或多個不同晶片,通常與被動裝置、濾波器、MEMS、感測器和天線等其他元件組合在一起。SiP的系統級性能和隨插隨用特性,可協助希望在產品類型和風格而非電子設計方面產生差異化的公司減少設計負擔。

為滿足半導體產業對更高性能、更小尺寸和更低成本的需求,系統級封裝(SiP,System-in-Package)技術正對電子供應鏈產生重大影響。TechSearch International的E. Jan VardamanSiP在SiP 2017年峰會中指出,SiP包含兩個或多個不同晶片,通常與被動裝置、濾波器、MEMS、感測器和天線等其他元件組合在一起。SiP的系統級性能和隨插隨用特性,可協助希望在產品類型和風格而非電子設計方面產生差異化的公司減少設計負擔。

隨著市場廣泛採納SiP技術,半導體公司正競相克服從組裝、封裝到測試和驗證等各階段的挑戰。例如,集中到SiP的晶片經過測試,通常可滿足良好裸晶(known-good-die, KGD)的標準;但當多個晶片組合在一起時,會添加主動或被動裝置,這時SiP作為一個系統的性能必須加以驗證和保障。

對測試產生的影響 

近年來,系統級測試(System-Level-Test, SLT)對於保證終端應用環境中的SiP整體性日益重要,SLT環境可在電氣、物理和軟體方面模擬終端應用環境,理想情況下可覆蓋100%的場景,但現在由於以下四個挑戰,可能很難找到符合要求的商用現成測試解決方案。 

分類機(Handler)設計

SLT可能需要較長的測試時間,這對分類機設計是個挑戰,通常包括非同步傳輸和卸除以及操作上百個通道(site)的能力,以提升測試效能。

上層通訊

在電氣和軟體方面,SLT通常包含IC和終端設備測試,例如與SiP進行通訊時可使用類似智慧手錶等終端設備,而非使用在ATE裡常見的Pattern數位訊號進行IC級別測試。

針對特定應用的測試載板(Load board),經過專門設計後可模擬終端應用環境,例如應用於手機的SiP測試載板也會與其參考設計類似。

模擬和射頻元件增加

SiP通常包含多個感測器、電源管理架構及兩個或多個RF標準,例如Wi-Fi、藍牙、GPS、NFC和2G/3G/4G蜂巢式無線電,因此測試設備須提供可靠穩定的模擬和RF I/O,類似於高性能的ATE。 

使用模組化更早獲得成功

若您身處半導體產業,可能已感受到測試面臨的壓力,而現今許多SLT已少不了一個高性能、靈活且開放的測試平台來滿足不同設備及需求,以確保可因應各種變化而擴展。無論是否從事半導體產業,您每天工作可能都需要依賴半導體,因此了解供應商的SiP產品規劃十分重要,這可能對您的設計選擇產生重大影響。

我們如何掌握未來發展趨勢

NI與測試機構密切合作,利用以軟體為中心的平台化測試和測量方法,協助建立更智慧化的系統;每年我們與超過35,000家企業及眾多技術廠商和機構合作研發技術,透過NIWeek的年度測試領導力論壇展現成果,同時編纂成《自動化測試趨勢展望》並廣泛傳播。
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