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칩 테스트 성능 향상을 위한 솔루션

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디지털 레지던트 시대에 반도체 칩은 우리 삶의 거의 모든 측면에 존재한다. 데이터 센터부터 컴퓨터, 휴대폰, 컴퓨터 중앙 처리 장치, 기타 여러 전자 기기에까지 다양한 칩이 설치 되어 있다. 

현대의 마이크로프로세서 또는 그래픽 프로세서는 500억 개 이상의 트랜지스터를 탑재되는데 고장률은10억 분의 1에 불과하다. 칩 작동이 이러한 수준의 신뢰성을 달성하기 위해 Smiths Interconnect의 테스트 소켓은 전체 칩 설계 및 패키지 테스트 프로세스에서 중요한 역할을 담당하고 있다. 

테스트의 역할 

여러 전자 기기에서 칩은 어떤 역할을 할까? 여러 전자 기기에서 칩은 인체의 여러 기관이 하는 역할과 매우 유사하다. 전자 장치의 전반적인 관리 및 컴퓨팅 논리 처리 등에는 CPU(칩셋에서의 핵심 구성 요소)가 필요한데 이 CPU는 인간의 두뇌와 같다. 

소리를 식별하고 오디오를 처리하는 전자 기기에는 인체의 귀에 해당하는 오디오 처리 칩이 필요하다. 어떤 기기들은 이미지를 수신하고 사진을 처리하기 때문에 인체의 눈과 같은 영상 처리 칩이 필요하다. 간단히 말해서, 인체의 다양한 기관이 다른 기능을 달성하듯이 이러한 전자 기기들은 서로 다른 역할을 수행하는 다양한 칩을 필요로 한다. 

반도체 생산 중의 테스트는 신뢰성과 반복성을 보장하는 데 중요한 역할을 한다. 반도체 제조 공장에서는 칩의 각 공정 매개변수를 정밀하게 제어하면서 결함 부품을 가능한 한 빨리 제거하기 위해 각 생산 단계에서 별도의 테스트를 수행하게 된다. 반도체 제조 공장에서는 먼저 웨이퍼 수준에서 반도체 칩 코어의 기본 기능 테스트를 수행한 후 결함이 있는 부품을 폐기한 다음 테스트된 양품의 칩을 개별 단위로 분리하고 추가 테스트를 위해 패키징을 한다. 

일반적으로 칩은 공장에서 출고되기 전에 최대 20번의 테스트를 거치게 된다.  대부분의 테스트는 칩에 부착된 특수 장치에 의해 수행이 이루어 지는데 이때 전기 신호를 사용해 칩을 구동한 후 실제 상태를 시뮬레이션하고 칩의 응답을 캡처해 설계 요구 사항을 충족하는지 확인하게 된다.  자동 테스트 설비(ATE)는 대체로 100만 달러에서 200만 달러에 판매되는데 이설비는 수 년 동안 다양한 칩의 테스트가 가능하도록 프로그래밍할 수 있다. 

Smith Interconnect의 반도체 테스트 솔루션

Smiths Interconnect는 다양한 설계 표준으로 설계된 다양한 스프링 접점을 갖춘 고품질 테스트 소켓을 제공한다. 이 제품은 다루기가 쉽고 디자인이 최적화되어 있으며 빠른 납품도 가능하다. 테스트 소켓 다양한 종류의 리드 및 리드리스 패키지 타입 및 QFN(쿼드 플렛 노-리드), QFP(쿼드 플렛 패키지), SOIC(소형 아웃라인 직접회로), BGA(볼 그리드 어레이) 패키지 및 연결 트레이 그리드 어레이(LGA) 패키지 등 제품의 대응이 가능 하다. 

DaVinci 고속 테스트 소켓

Smith Interconnect의 DaVinci 계열 테스트 소켓은 56/112G SerDes PAM4 테스트 문제를 정밀하게 해결하는 고성능 Coaxial 소켓이다. 사물 인터넷, 5G, 인공 지능(AI), 딥 러닝 및 자율 주행 차량과 같은 차세대 기술에 대한 소비자 수요는 고속 데이터 전송 및 처리 기술을 필요로 하는데 이를 구동하는 고속, 다기능 디지털 및 아날로그 소자들에게는 고신뢰성 테스트가 매우 중요하다. 

DaVinci 시리즈 고속 테스트 소켓은 5G 및 클라우드 컴퓨팅을 위해 도입된 대형 네트워크 스위칭 코어 칩을 테스트하는 데 이상적인 고속 솔루션이다. DaVinci 고속 어플리케이션IC 소켓은 스프링 프로브 기술과 특허 받은 절연 소재를 통해 뛰어난 신호 무결성과 높은 기계적 내구성을 제공한다.

이 소켓은 최대 67GHz의 아날로그 RF와 112Gb/s의 디지털 전송 속도로 임피던스 제어 Coaxial 솔루션을 제공한다. 이 소켓은 또한 특허 받은 절연 재료로 이루어진 하우징(소켓 구조)에 스프링 프로브 기술을 적용해 테스트 높이와 재료 처짐을 줄이는 최적의 Coaxial 구조로 이뤄졌다. 

새로운 DaVinci High Speed 시리즈는 제품에 적용된 재료의 편향을 낮춰 테스트 높이를 최적화하였으며 이를 통해 지능형 네트워크 시각화 기술, 5G 및 인공 지능 애플리케이션의 최종 테스트 단계에서 효율성과 정확성을 보장한다. 이DaVinci 시리즈는 또한 완전히 차폐된 신호 경로, 탁월한 열 성능을 위한 방열판 역할을 하는 소켓 프레임, 교체 가능한 스프링 프로브를 갖추고 있는데 3.0A정격전류 와 낮은 접촉 저항(<80mΩ)이 특징이다.

현재 5G와 같은 고속 통신 표준이 업그레이드됨에 따라 소비자 가전, 스마트 구동 및 전력 관리용 칩 IC 설계자는 엄격한 전기 성능을 비롯해 가능한 가장 작은 칩 폼 팩터 및 실장 면적이 모두 필요한 응용 분야에서 QFN 패키지가 점점 더 많이 채용되는 추세이다. 직접 연결된 주변 장치 패드 구조, 열 및 전기 성능을 위한 대형 접지 블록, 매우 얇은 스택 높이를 갖춘 QFN 패키지는 최상의 이점을 제공하지만 새로운 테스트 과제도 안고 있다. 이러한 테스트 문제를 해결하려면 안정적이고 신뢰할 수 있으며 전기적으로 “깨끗한” 테스트 소켓 솔루션이 필요하다. 

고객이 필요로 하는 것이 비용, R&D역량이든 납기 소요시간 혹은 품질이든 상관없이Smiths Interconnect는IC 테스트를 위한 최상의 솔루션을 제공하는 것을 목표로 하고 있다.