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愛德萬測試成功開發出半導體電路分析太赫茲技術

本文作者:愛德萬       點擊: 2015-06-09 14:48
前言:
加速次太赫茲波通訊、晶片及3D元件開發
2015年6月9日--半導體測試設備領導者愛德萬測試宣佈開發出應用於電路分析的短脈衝太赫茲波技術,該技術主要用於分析次太赫茲波段 (100GHz~1THz) 元件的傳輸特性 (S-參數),以及偵測晶片電路故障特徵與位置 (TDT/TDR)。此項新技術克服了現行技術的量測侷限性與難以負擔的成本問題,可望大幅帶動先進裝置的發展,擴大應用層面。
 
1. 次太赫茲波傳輸特性分析技術
隨著智慧型手機與各式行動裝置日趨普及,無線通訊流量激增,現行規定頻率範圍內所能負荷的容量已不敷使用,因此,較高頻率範圍、尚未用於無線通訊的次太赫茲波段,逐漸成為全球研發重點。
 

 
 
 
 
 
次太赫茲波通訊應用情境   資料來源︰日本總務省
 
在開發高頻元件過程中,量測系統整體頻率特性尤為重要,包括評估主動元件增益與I/O阻抗、電路板與連接器等,其中會涉及輸出訊號振幅和相位的反射與傳輸特性的量測,即所謂S-參數 (散射參數)。然而現今市面上的網路分析儀一次量測範圍上限僅為100GHz,若超過此限,工程師只能不斷反覆修改設備與量測方式的設定,這不僅造成額外工作負擔、耗費更多時間,也影響量測數據的連續性,量測成本更會因此倍增。
 
愛德萬測試這項最新技術的目標就在於大幅降低上述負擔︰採用飛秒光學脈衝雷射做為訊號源,透過寬頻光學/電子探棒,進行一階段 (one-pass) 式的S-參數量測,最高可支援1.5THz,如此所帶來的效率提升效益將讓使用者縮短時間、減輕工作負擔,進而降低成本。

2. 高空間解析度晶片佈線品質分析技術
儘管半導體電路尺寸日益縮小有助於消費性電子產品體積輕巧化、運算速度加快,卻使得摩爾定律面臨技術瓶頸之虞。為避免微型化發展遭遇物理極限難題,晶片製造商正著手研發3D半導體晶片,讓單一封裝能夠實現電路多層化。其中最大的挑戰便是佈線故障分析。由於電路板相互堆疊,無論是X光或其他現行檢測技術,都難以找出佈線故障點,如開路、短路、阻抗、電路不匹配等問題。一般而言,偵測這些問題,會利用示波器TDR (時域反射) 和/或TDT (時域傳輸) 分析功能,但晶片尺寸走向微型化,必須具備超高空間解析度才能進行故障分析。  
 

 
3D半導體佈線故障與TDR量測範例
 
愛德萬此項全新技術採用飛秒光學脈衝雷射做為訊號源,能夠提供極優異的空間解析度,解析度可小於5μm,最大量測範圍達300mm。在承襲愛德萬測試深獲客戶肯定的太赫茲波光譜造影系統基礎下,飛秒光學脈衝雷射同樣擁有極高解析度,此外,這項新技術還提供了比對功能,能夠精確判斷元件CAD數據資料上的佈線故障位置,最適於分析高度複雜的高密度電路缺陷。
 
2015年5月27-29日愛德萬測試於東京Big Sight舉辦的Wireless Technology Park展覽上展示應用此項新技術開發的系統原型,預定於2015會計年 (即2016年3月底) 推出相關產品。

關於愛德萬測試 (Advantest Corporation)
愛德萬測試是世界知名的半導體自動測試設備領導供應商,專為電子設備與系統設計與製造廠商提供首屈一指量測設備。現今全球最先進半導體生產線均採用該公司領先業界的系統與產品。此外,該公司亦深耕奈米和太赫茲 (terahertz) 技術之發展,積極開發新興市場,近日更推出攸關光罩製造的多視角量測掃描式電子顯微鏡,以及突破現有技術限制的3D成像暨分析工具。該公司在1954年於東京成立,並在1982年於美國成立第一家子公司,迄今子公司遍佈全球。進一步資訊請至公司網站
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