芯片在當(dāng)前國際科技戰(zhàn)的大時代背景下,無疑是C位的話題。無論是國家的大筆專項(xiàng)基金,還是民間的熱錢,都在積極涌入,高校和研究所建設(shè)的半導(dǎo)體實(shí)驗(yàn)室以及IC設(shè)計(jì)公司如雨后春筍。
但大家在憧憬美好愿景的同時,也不得不面對骨感的現(xiàn)實(shí)。畢竟芯片設(shè)計(jì)、制造工藝先進(jìn)、產(chǎn)品的性能穩(wěn)定可靠、產(chǎn)品的迭代升級是贏得客戶和市場認(rèn)可的首要條件。一款芯片的發(fā)貨量超過數(shù)十萬、甚至千萬片才有得賺,但如果如此大量的芯片有潛在的質(zhì)量隱患,或者冒險(xiǎn)采用一款沒有被市場充分認(rèn)可的芯片,可能要準(zhǔn)備拼上所有家當(dāng)了!
按照應(yīng)用場景和使用領(lǐng)域,典型的有射頻芯片、光電器件與芯片、SSD主控芯片,以及MCU、藍(lán)牙BLE、模擬芯片,最近幾年功率器件(第三代或?qū)捊麕О雽?dǎo)體器件),AI芯片也異軍突起。
芯片利用特殊的工藝,將晶體管、電阻、電容等成千上萬元件集成在硅基片上而形成的具有一定功能的器件,因此,元件的物理特性對芯片的性能尤為重要,如采用的材料和工藝不同,元件特性和芯片性能迥異!
芯片的電特性參數(shù)測試,最普遍用到的設(shè)備包括半導(dǎo)體參數(shù)分析儀和精密源表SMU等。例如作為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的Keysight B1500A半導(dǎo)體參數(shù)分析儀,B1505A 功率器件參數(shù)分析儀,還有B2900B系列源表,以及多通道的 PXI 源表模塊等等。
電流測試范圍從0.01fA至1500A,最高電壓至10KV;最快10nS脈沖激勵和200MSa/s 采樣速率;IV和CV測量;單臺儀表多達(dá)90通道,支持豐富的探針臺擴(kuò)展接口或封裝,內(nèi)置豐富半導(dǎo)體器件和模型庫的測試和分析軟件Easy Expert等。
Easy Expert半導(dǎo)體器件模型庫和分析軟件
這些武裝到牙齒的測試設(shè)備,雖然可以滿足絕大多數(shù)元件的參數(shù)測量和分析,但當(dāng)新的技術(shù)出現(xiàn)后,如新型“阻變ReRAM”或“相變PRAM”存儲芯器的測試,這些手段無法滿足電流信號的脈沖寬度和幅度的測量。CX3300器件電流波形分析儀也由此而誕生,它可實(shí)現(xiàn)1GSa/s采樣率,200MHz帶寬,低至150pA電流測量就此誕生!如下圖:
? 1GSa/s 采樣率,200MHz帶寬
? 14/16比特分辨率
? 100A至150pA電流測量
? 低至400nV電壓本底噪聲
? 100小時連續(xù)波形捕獲
? AI人工智能波形識別
除了存儲芯片和存儲材料的測試,CX3300以廣泛應(yīng)用于ECU、MCU、GPU、FPGA處理器芯片,LoRa、BLE、5G無線芯片,腦電波、物聯(lián)網(wǎng)、MEMS傳感器等應(yīng)用領(lǐng)域,測量分析這些噪聲極低、幅值范圍大、信號帶寬要求高的動態(tài)電流波形。
MCU 處理器芯片電流波形分析
LoRa 芯片電流波形和低功耗藍(lán)牙BLE電流波形分析
CX3300 電流波形的數(shù)據(jù)記錄儀,憑借其超強(qiáng)的存儲能力,可實(shí)現(xiàn)在最高10MSa/s采樣速率下,連續(xù)100小時的波形測量,以測量芯片上時間工作的可靠性,發(fā)現(xiàn)其中可能的異?,F(xiàn)象,幫助工程師消除設(shè)計(jì)隱患。