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Die nächste ATE-Herausforderung

6. Oktober 2015, 14:08 Uhr | Matthias Heise

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Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Höhere Integration

Die weitaus meisten Anwendungen im IoT-Bereich werden für sehr kostenorientierte Endanwender entwickelt. Als eine direkte Folge daraus lässt sich ein hoher Kostendruck auf die Hersteller der IoT-Halbleiter beobachten. Eine Reaktion auf diesen Kostendruck ist die Integration von einigen oder allen oben genannten IoT-Komponenten in ein einziges Bauteil. Das kann durch fortschrittlichere Packaging-Technologien (z.B. SIP, POP) oder durch eine monolithische Integration mehrerer Komponenten dieser Bausteine erzielt werden. Die Integration der Computer- und Sensor-Komponenten eines IoT-Bausteins in einem Chip steht für die Geburtsstunde des „intelligenten Sensors“. Sobald die Produktionsherausforderungen dieser Integration gemeistert sind, hängt der wirtschaftliche Erfolg in einem großen Maße vom richtigen Testansatz ab.

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Anstatt mehrere Test Insertions zu nutzen, um die verschiedenen Komponenten unabhängig zu testen, muss künftig eine einzige Test Insertion für einen Test des kompletten Chips das Ziel sein. Dies setzt jedoch ein Testsystem voraus, das die verschiedenen technischen Anforderungen eines integrierten IoT-Bauteils erfüllen kann, die sich mit der Zeit ändern werden. Außerdem erfordert der Test von „intelligenten Sensoren“ eine Interaktion zwischen der physikalischen Stimulus-Ausrüstung (normalerweise eine Art Handling-Roboter) und dem Testsystem. Das oben erwähnte Zurückschreiben der Abgleich-/Kalibrierdaten (Trimming/Calibration) in den Sensor ist solch ein Beispiel. Diese Handler-Tester-Wechselwirkung ist schwierig bei Lösungen zu implementieren, die aus abgeschlossenen Einzelsystemen (Bild) bestehen. Dagegen ist dies in einer echten ATE-Umgebung einfach zu realisieren, da ATE-Systeme von Haus aus auf eine Produktion von großen Stückzahlen ausgelegt sind. Um alles noch komplizierter zu machen, müssen die Testergebnis-Daten eines jeden getesteten Bauteils inzwischen zwingend zurück in die Produktionsumgebung des Halbleiter-Unternehmens gespeist werden. Diese Art der Wechselwirkung mit On-Site-Datenbanken erfordert fast zwingend ATE-Lösungen mit einer breiten Palette von speziellen Software-Tools. Der Einsatz hingegen von selbst erstellten Testinstrumenten (z.B. Rack&Stack-Konfigurationen aus Standardkomponenten) stellt eine große Herausforderung dar und eine entsprechende Software-Integration ist nur äußerst schwer zu erreichen.

Kostendruck

Wie bereits erwähnt hat der Kostendruck auf die Bauteilhersteller im IoT-Markt höhere Integration und andere Konsequenzen für den Test zur Folge. Den größten Einfluss auf den Test hat der Druck im Hinblick auf die Reduzierung der Testkosten (COT – Cost of Test). Es gibt mehrere Ansätze, wie Testkosten gesenkt werden können. Ein Ansatz, der häufig genannt wird, ist der Preis für die Testsysteme. Jedoch ist die Reduzierung der Testkosten, die durch eine Senkung des Preises für ein ATE-System erreicht werden kann, bei weitem kleiner, als viele glauben. Ein Ansatz, der umfassend im IoT-Markt umgesetzt werden kann, ist der Einsatz von parallelen und massiv parallelen Tests. Solange das Handling-System die vorgesehene Site-Zahl unterstützen kann, hängt der Erfolg der Testkosten-Reduzierung durch einen Multisite-Test von der Architektur des eingesetzten Testsystems ab. Auf der einen Seite muss das ATE-System die Vielzahl von Sites mit allen notwendigen Ressourcen unterstützen, um alle erforderlichen Tests durchführen zu können. Auf der anderen Seite muss die Architektur des Testers imstande sein, all dies mit einer bestmöglichen MSE (Multisite Efficiency) durchzuführen.

Advantest V93000

Die skalierbare Plattform des Advantest-V93000-Systems erfüllt diese Forderungen in vielen Marktsegmenten der Halbleiter-Welt durch seine Flexibilität im Hinblick auf die möglichen Instrumente, die Skalierbarkeit von sehr kleinen bis hin zu sehr großen, voll kompatiblen Konfigurationen und die sehr gute MSE.

Adriano Mancosu (Advantest)