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為未來而構建——未來的機遇

2021 年夏天快樂。我希望本時事通訊能讓您度過比去年更好的一年,隨著世界上許多地方的情況開始恢復正常,我們將開始拜訪客戶並更多地了解他們的未來挑戰最新的 半導體技術

該圖像有一個空的 alt 屬性;它的文件名為 david.jpeg
Elevate Semiconductor 首席執行官 David Kenyon

行業前所未有的需求水平使製造計劃的產能佔用了數月之久,推高了成本,並使對訂單調度和拉動請求的變化做出反應變得更加困難。我們一直在與合作夥伴一起積極管理和監控供應鏈,我很高興地報告說,我們已經能夠支持今年向我們拋出的超過 98% 的產品。對我們業務的需求一直非常強勁,因為我們發布了多年來一直在開發的新產品,並且我們繼續流片下一代設計。上個季度實現了兩個關鍵的流片里程碑,我們正朝著在秋季完成下一代 PE 的道路邁進。 Rainier 的採樣將在 9 月/10 月的時間範圍內面向更廣泛的市場進行,人們對該產品的興趣很高——我們完全期望它是我們製造過的最節能、性能最高的部件。但老實說,最好的還在後面。我們正在對將改變 ATE 行業的下一代部件進行一些激動人心的投資——我們迫不及待地想要開始!期待在我們進入 2021 年下半年時更多地告訴您我們的下一步計劃。 

為未來而構建——未來的機遇

2021 年夏天快樂。我希望本時事通訊能讓您度過比去年更好的一年,隨著世界上許多地方的情況開始恢復正常,我們將開始拜訪客戶並更多地了解他們的未來挑戰最新的 半導體技術

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Elevate Semiconductor 首席執行官 David Kenyon

行業前所未有的需求水平使製造計劃的產能佔用了數月之久,推高了成本,並使對訂單調度和拉動請求的變化做出反應變得更加困難。我們一直在與合作夥伴一起積極管理和監控供應鏈,我很高興地報告說,我們已經能夠支持今年向我們拋出的超過 98% 的產品。對我們業務的需求一直非常強勁,因為我們發布了多年來一直在開發的新產品,並且我們繼續流片下一代設計。上個季度實現了兩個關鍵的流片里程碑,我們正朝著在秋季完成下一代 PE 的道路邁進。 Rainier 的採樣將在 9 月/10 月的時間範圍內面向更廣泛的市場進行,人們對該產品的興趣很高——我們完全期望它是我們製造過的最節能、性能最高的部件。但老實說,最好的還在後面。我們正在對將改變 ATE 行業的下一代部件進行一些激動人心的投資——我們迫不及待地想要開始!期待在我們進入 2021 年下半年時更多地告訴您我們的下一步計劃。 

來自我們首席執行官David Kenyon的更新

大家好 - 我希望這條消息對你有幫助。我們當然生活在有趣的時代。 2020 年之後,許多人認為可變性和混亂會消失,但 2021 年我們正處於業內人士所謂的“Chipageddon”中間,產能絕對溢價,需求激增,交貨時間正在推進在日曆年的大部分時間裡。話雖如此,我們公司正在迅速發展,我們將繼續增加資源並在不同地方擴張。我們很高興地宣布與台灣分銷合作夥伴 ATEchip 建立新的合作夥伴關係。隨著我們今年推出新設計,我們在該地區的努力擴大了,許多部分仍在開發中(Rainier、Kilauea)。今年晚些時候,我們希望發布其他新產品,並探索許多顛覆性技術,以幫助我們的客戶測試下一代 半導體

在邁向今年下半年的過程中,我們計劃加大銷售和營銷力度。最重要的是,我們希望親自拜訪我們的許多客戶-旅行和COVID許可。 

我希望在2021年親自見到您!

洞察自動化測試設備的未來趨勢

介紹

在未來幾年,分析師預計全球將顯著增長 自動測試設備 (ATE) 市場,由新技術、高度集成的電子元件和新電子設備的更大復雜性推動。產品上市時間的縮短,加上即使是最先進的功能也需要提供高質量標準,這促使製造商轉向自動化測試解決方案,其可靠性和可重複性保證了時間、維護和成本的顯著減少。 ATE 幫助製造商執行準確的測試和測量,減少故障和錯誤的發生率,並比手動測試方法更快地提供測試結果。鑑於日益激烈的競爭以及隨之而來的為實現規模經濟提供能夠滿足不斷增長的消費者需求的高質量產品的需求,世界各地的製造商都在採用自動化測試技術。半導體、消費、汽車、工業、航空航天和國防等垂直行業的 ATE 解決方案將在未來幾年取得最佳增長。

ATE課程

自動化測試設備(ATE)是一種計算機控制的系統,可在最少的操作員干預的情況下自動測試組件,印刷電路板,互連或整個電子設備。 ATE提供的優勢包括減少測試時間,驗證過程的可重複性以及節省成本,特別是在DUT(被測設備)數量大的情況下。

第一類ATE用於執行半導體和集成電路的測試。通過將預定且可編程的電信號模式應用於半導體或IC,ATE可以測量相應的輸出信號並將其與預期值或範圍進行比較。這些系統又可以分為邏輯測試儀,存儲器測試儀和模擬測試儀。半導體測試的DUT範圍從普通的基於矽的組件到復雜的集成電路和片上系統(SoC),通常分為兩個級別。第一個是晶圓測試(也稱為管芯分類或探針測試),其任務是測試晶圓。第二個是包裝測試(也稱為最終測試),在包裝後對組件執行。晶圓測試使用探針和探針卡,而測試包使用處理機和測試插座。 DUT通過稱為處理程序或探測器的設備以及通過使ATE資源適應DUT的定制接口測試適配器(ITA)物理連接到ATE。此類ATE包括邏輯測試系統,旨在測試微處理器,FPGA,ASIC和其他邏輯設備,線性或混合信號設備(用於測試ADC,DAC,放大器,比較器和視頻設備),無源組件ATE(電容器,電阻器,電感器)和離散ATE(MOSFET,SCR,齊納二極管,JFET等)。

ElevATE Semiconductor是設計下一代自動測試設備(ATE)的創新,低功耗,高密度組件的領先供應商,提供Mystery(圖1中可見),500 MHz SoC,具有八個獨立的ATE設備引腳通道。每個通道均通過50MHz SPI接口進行配置,所有實時數據均經過編程,並通過高速FLEX I / O引腳進行讀取,這些引腳可以配置為使用多個單端和差分邏輯系列直接與其他設備接口。

圖1:提升神秘的SoC

新的Rainier SOC 8通道/ 1.6GHz

這個新 針電子 SoC 速度提高了 50%,功耗降低了 67%,總尺寸降低了 75%。 50% 的速度提升甚至可以測試性能最高的處理器、SoC、FPGA 和內存技術。 67% 功率降低允許在不增加功率預算的情況下將引腳或 DUT 的數量增加三倍。 75% 尺寸的縮小允許在不擴大 PCB 整體尺寸的情況下將被測引腳數量增加四倍。

第二種類型的ATE處理PCB測試(在波峰焊之前和組裝之後),以檢測任何製造錯誤並確保每種產品出廠時都沒有缺陷。自動化的PCB測試包括光學檢查技術,例如自動光學檢查(AOI)和自動X射線檢查(AXI),飛針測試以及釘床在線夾具測試。

最後,互連測試將驗證互連,電纜和連接器的狀態和質量。特別是,它能夠檢測具有常用連接器配置的線束,配電盤,柔性電路和薄膜開關面板上的開路(缺少連接),短路(開路連接)和接線錯誤(錯誤的插針)。互連測試還包括抵抗力測試和耐壓測試。

對於老化測試(TDBI)應用和低成本測試儀,ElevATE提供了乞力馬扎羅SoC,如圖2所示。乞力馬扎羅採用寬電壓Bi-CMOS工藝製造,將兩個通道的可編程驅動器和窗口比較器集成到一個5mm x 5mm QFN小型封裝。每個通道具有每個引腳的驅動器電平,數據和高阻抗控制,以及每個引腳的高和低窗口比較器閾值電平。

金星4
圖2:ElevATE乞力馬扎羅SoC

ATE市場細分

ATE市場可以根據產品類型,應用或地理區域進行細分。關於產品,市場分為非內存,內存和離散的自動測試設備。物聯網和汽車(包括自動駕駛汽車)等領域的最新創新,以及國防和航空航天領域的重大進步,正在改變市場的動態。製造商的主要目標是通過提供卓越的質量並減少上市時間和測試成本來提高客戶滿意度。根據該應用程序,主要的ATE市場類別包括汽車,消費類,航空航天和國防,電信和醫療。從地理上講,全球ATE市場由北美主導,預計其市場份額在未來幾年還將進一步增長。增長的主要驅動力取決於ATE在航空航天和國防領域的日益廣泛的應用。歐洲和亞太地區的全球市場預計也將增長,到2020年至2022年,CAGR將在3%和4%之間。在同一預測期內,由於半導體行業的大量存在,預計亞太市場將成為最大的區域市場。

市場未來前景

全球ATE市場規模在2019年價值超過40億美元,預計在未來幾年內將出現重要增長。分析師認為,這一增長將受到汽車和半導體行業中ATE的日益廣泛使用,5G技術的採用以及人工智能/物聯網市場快速增長的推動。其他關鍵因素是連接設備和消費電子產品數量的顯著增加,同時需要提供高質量的產品,以縮短產品上市時間。高度集成的電子組件(例如片上系統(SoC)和FPGA)的採用不斷增長,以及對消費類電子產品的高需求,將成為未來幾年ATE市場增長的推動力。此外,最新一代電子元件的小型化和復雜性將拓寬ATE的應用領域。

半導體製造工藝取得的巨大進步,加上發展中國家連接設備的擴展以及物聯網網絡的普及,將成為未來幾年自動測試設備市場增長的動力。此外,與設計複雜性相關的可觀技術進步以及對有效測試系統的需求是有利於擴展ATE市場的因素。最新的電子技術已大大降低了製造集成電路和半導體所需的成本和時間,從而增加了為公司保留的利潤率。對於ATE製造公司而言,這是一個重要的機遇,後者的首要任務是不斷投資於研發,以便通過適應電子行業的最新趨勢來改善其產品組合。

供應鏈2021

回顧2020年,儘管全球面臨諸多挑戰,但我還是要感謝我們的客戶和供應合作夥伴,這是豐收的一年。

展望未來,整個行業已達成共識,我們都將進入一個顯著擴張的時期。 半導體市場.在幾乎所有垂直市場中,預計未來幾年將出現強勁增長。與所有半導體製造商一樣,我們看到我們的供應鏈中出現了一些影響。產能收緊,整個行業的交貨時間都在延長。

在這種受限的供應環境下,我們要求客戶在可能的情況下增加頻率,時間範圍和預測準確性。當前產品的交付週期平均已延長至7個月。我們將繼續為客戶採購產品。我們將始終努力滿足所有客戶的需求,但是不可預測的需求可能會充滿挑戰。

為了獲得最高水平的支持,我們要求客戶在12個月的時間範圍內每月預測其需求,並在8到12週的交貨時間內下訂單。不可預知的需求和8週內的訂單均需加價15%,以減輕我們的供應合作夥伴收取的加急費用。

感謝您一直以來的支持,並有幸成為您的 ATE技術 夥伴

運營副總裁Adam Haigis

大衛·肯永(David Kenyon):展望2021年

你好,2021 年快樂!我希望這篇筆記能讓你身體健康,為新年做好準備。我們 @電梯2020 年底我們一直很忙,我們看到 21 年的步伐加快了。正如您在其他帖子中所讀到的那樣,半導體供應鏈正變得越來越擁擠和填滿 – 訂單預訂的時間越來越長,我們正在發揮供應鏈的魔力,在非常忙碌的一年之後用庫存補充貨架。我們還有新產品——神秘的最終矽片今天發貨,惠特尼生產的零件已經發貨並在內部進行測試,我們應該在 1 月底之前完成我們的下一代 pin 電子設備的另一次流片(敲木頭!)。我們從來沒有在晶圓廠或內部同時測試過這麼多新產品! 

我們的公司也在成長-我們將增加運營人員,業務/管理人員,當然還有設計工程師和產品工程師。 

儘管我們為2020年的健康和成長感到自豪,但我們對全球客戶和合作夥伴的需求感到敏感,如果條件允許,我們迫不及待地希望今年親自參與。視頻通話是一個很好的工具,但坐下來與您了解業務和測試需求無處取代。我期待能夠在2021年做到這一點!

祝您有愉快的一年,並請記住在今年初為我們提供您的預測。.因此,我們可以確保我們能滿足您這些年來打擊每個人的需求激增的需求。 

問候,

大衛

來自我們的首席執行官:與ElevATE合作

“隨著我們行業的不斷整合,我們發現今天我們的客戶對合作解決他們的測試需求的創造性方式更感興趣;要求與最近的簡單使用一刀切的方法購買現成的零件並在電路板設計上花費大量研發有很大不同。我們正在尋找更多獨特的方法來利用世界上最大的模擬測試 IP 產品組合之一來組裝半定制部件,這些部件源自我們現有產品組合中的某些產品或使用來自多種設計的 IP。由於我們只專注於這個市場,因此我們能夠以更低的成本和更快的速度構建這些設計,而大公司的主要業務遠遠超出了 ATE和測試;在這個領域,我們對定制和半定制應用的投資門檻比價值數十億美元的上市公司低 10 倍。

我會說,這就是為什麼只有一家上市公司要接受測試的原因–對於那些沒有耐心,沒有長遠眼光並且專注於測試客戶需求的人來說,這個市場不是一個地方。華爾街季度收益報告。

當您具有超出現成的ATE產品範圍之外的獨特測試要求時,請與我們聯繫,讓我們使用我們的IP查找適合您的解決方案,並且可以管理您的投資水平。”

5G測試

5G測試涉及的挑戰

介紹

即將大規模推出 5G技術 對 PCB、網絡設備和一般電子設備的設計人員提出了新的嚴峻挑戰。 5G 不僅代表數據速率的提高,而且將是一場真正的革命,延遲時間縮短至 1 毫秒,並使用毫米波 (mmWave) 來支持更大的帶寬。用於 5G 移動和網絡設備的 PCB 必須能夠同時管理更高的數字數據速率和更高的頻率,從而將混合信號設計推向極限。 5G 應用還將給開發自動化測試設備 (ATE) 的工程師帶來各種新挑戰。與目前的 4G 移動網絡相比,5G 的推出將迫使設計人員重新考慮用於移動設備、數據傳輸網絡和物聯網基礎設施的 PCB 佈局。確保電路板上每個點的信號完整性是 5G 測試帶來的最困難的挑戰之一。由於存在混合信號,因此有必要防止電路板的模擬和數字部分之間的 EMI,以驗證是否滿足 FCC EMC 要求。

5G功能對測試的影響

從4G到5G網絡的過渡不僅將大大提高數據傳輸速率和更大的帶寬可用性,而且還將引入旨在徹底改變我們生活許多方面的新功能。 5G網絡旨在提供10-20倍的更快數據速率(最高1 Gbps),流量最多增加1000倍,每平方公里的連接數最多增加10倍。延遲將非常低,約為1毫秒,比4G網絡的延遲低約十倍。低延遲對於實現具有實時行為的應用程序至關重要,例如虛擬現實和增強現實(VR / AR),機器對機器(M2M)通信系統和自動駕駛汽車基礎設施傳感器。

5G網絡將在比以前的移動技術更寬的頻率範圍內運行。用於移動設備和網絡設備的印刷電路將必須同時管理高速數字信號和高頻RF信號,從而將混合信號設計推向極限。儘管4G網絡使用600 MHz至5.925 GHz之間的頻率,但5G網絡將大大擴展其上限頻率,從而將自身推向毫米波(mmWave)頻段。每通道帶寬也是影響5G PCB和設備設計和測試的重要因素。在4G網絡中,每個通道的帶寬等於20 MHz(在IoT設備中限制為200 kHz),而在第五代移動網絡中,對於6 GHz以下的頻率,每個通道的帶寬等於100 MHz,對於頻率,則為400 MHz高於6 GHz。

專為5G應用設計的PCB將需要能夠在很高的頻率和數據速率下工作的模擬和數字組件,其可靠性和效率只有通過有效的散熱管理才能保證。因此,溫度監控是評估PCB或設備正確行為的另一個相關因素。

5G設備測試

5G技術提出的性能要求將在集成電路,片上系統(SoC),PCB,移動設備和網絡設備的測試中帶來前所未有的挑戰。大多數5G NR(新無線電)安裝將使用3.5 GHz頻率和28 GHz至29 GHz頻率範圍。這兩個頻率範圍對於蜂窩網絡來說都是新的,將需要對無線電接入技術進行架構更改和修改。要實現更大的網絡容量和更高的傳輸數據速率,將需要使用先進的技術,例如大規模MIMO(多輸入/多輸出)和波束成形。

儘管仍處於部署的早期階段,但5G技術正在蓬勃發展,引發了有關如何以及以何種成本測試用於不同RF前端模塊架構和網絡設備的mmWave設備的緊迫問題。此外,毫米波信號實質上在視線方向上傳播,比6 GHz以下的頻段更容易受到大氣衰減的影響,因此需要執行能夠涵蓋所有操作場景的精確測試。支持諸如波束成形等高級功能的相控陣天線將受益於其小巧的尺寸,可以在同一PCB上安裝多個天線元件。主要挑戰將是減少天線與接收側的低噪聲放大器(LNA)之間以及功率放大器與發送側之間的寄生關係。還必須使用OTA(空中下載)技術在天線上測試是否滿足要求。毫米波的使用將給測試系統帶來新的挑戰。首先,有必要減小將測試硬件和冷卻系統與探頭環境分隔開的距離,以最小化在毫米波頻率下產生的特別高的功率損耗。此外,考慮到在某些情況下,只有在測試系統和DUT之間進行無線通信,帶集成天線的測試板和模塊將需要不同的方法。

ATE工具

隨著新一代移動技術的發展,所需合規性測試的複雜性呈指數級增長。 3GPP的版本14(已經包含一些5G之前的功能)指定了大約15,000個測試,版本15(部分5G)指定了300,000個測試,而版本16(完整的5G)將引入其他測試。隨著所需測試數量的增加,對自動測試系統的需求也增加了,該系統能夠支持高頻和高速且易於配置。自動化測試設備(ATE)對於確保5G網絡實施中使用的PCB,SoC或單個組件的正常運行至關重要。

升騰半導體 是一家領先的公司,提供世界一流的測試集成電路 (IC),可解決行業最複雜的 ATE 挑戰。 ElevATE 設計最先進的芯片,提供可用的最高密度、最低功耗的 ATE 解決方案。 ElevATE 產品可分為四大類,具體取決於它們所基於的技術:

  • 集成引腳電子產品– ElevATE是低功耗,高密度集成引腳電子產品的市場領導者。這些產品採用純CMOS技術開發,使客戶能夠開發下一代高密度儀器,並提高並行性,從而降低成本並提高系統可靠性。
  • 集成的DPS產品–這些被測設備(DUT)電源解決方案包含多達8個獨立的DUT電源單元(DPS)。接口,控制和I / O是數字的,而所有模擬電路都在芯片內部。單個芯片能夠提供完整的DPS解決方案;
  • 集成的PMU / VI產品–參數測量單元和虛擬儀器可提供同類最佳的密度,每個芯片高達8個通道,電壓高達60V。 PMI和VI產品是對成本敏感的解決方案,可為多種應用提供電壓和電流源以及測量功能;
  • 集成高壓產品——基於高度集成的雙通道寬電壓片上系統 (SoC) 針電子 解決方案,這些產品結合了自動測試設備每個通道所需的所有模擬功能以及一些數字支持功能。

在ElevATE產品組合解決方案中,有Venus 4(ISL55161),這是一種高度集成的SoC,集成了 雙通道 400MHz/800Mbps 引腳電子差分驅動器和比較器,有源負載,定時偏移, PMU 和 DAC。可在 SoC採用64引線10mm x 10mm TQFP,採用64引線9mmx9mm QFN封裝,在11V工作電壓下,Pdq≤500mW /通道。

金星4

圖1:金星4(ISL55161)

該SoC的框圖如圖2所示,特別適合諸如自動測試設備(ATE),儀器和ASIC驗證器之類的應用。

金星設計

圖2:金星4方框圖

薯片

使用FPGA進行半導體ATE的格式和時序生成

ATE 數字系統傳統上由定序器、格式化器、定時發生器和 針電子.關於設計的每個部分使用哪些組件的決定主要取決於性能規格和所需的成本。這些組件包括分立的、完全定制的 ASIC、現場可編程門陣列或市售部件。

現場可編程門陣列(FPGA)具有靈活性,已被用於中低性能ATE數字子系統的定序器和定時/格式化。

用FPGA實現定序器可以靈活地定制數字子系統,以進行邏輯,存儲器或混合信號測試。通常,所需的FPGA時鐘完全在目標FPGA的規格之內。與競爭對手的產品相比,定序器和模式執行階段通常使每個系統都與眾不同。

在不同的ATE平台之間,格式和計時功能通常相似。差異在於週期到週期的邊緣放置分辨率和精度,以及用於通道偏移校正的精細偏移控制。引腳電子IC中通常可以使用精細的去歪斜控制。

FPGA已經成功地用於定時和格式功能,但是隨著系統性能要求增加到50-100Mhz模式速率以上以及系統邊緣放置精度降至1ns以下,FPGA迅速成為限制因素。儘管FPGA I / O結構中的SERDES引擎可以提供<100ps的分辨率,但實現這種邊到邊時序放置的可靠性增加了設計時間,並促使設計人員選擇更大,更昂貴的FPGA。

SERDES模塊最常見的用法是用於各種通信協議,例如PCIe,而FPGA設計工具提供了出色的工具來設計和表徵這些功能。在使用這些SERDES模塊設計時序部分時,設計人員經常遇到障礙,FPGA供應商提供的有限工具可以解決問題。設計人員通常花費10倍的預算工程時間來實現和表徵這些時序電路。典型的問題包括:通道之間的線性不一致,高於可接受的抖動以及難以在每次運行之間進行設計佈線。

當設計人員試圖增加通道數時,需要將其遷移到更大,更昂貴的FPGA。過去,設計人員能夠以更低的成本利用更快,更大的FPGA。然而,最近,FPGA公司的重點一直是提高計算能力,以解決數據中心和人工智能市場。增加更多計算元素增加了成本,給ATE設計人員帶來了最小的好處或負面的影響。此外,服務於ATE市場的舊設備的成本已經開始急劇上升,尤其是對於大型設備。這將使用較大的FPGA的較高通道ATE的成本提高到僅針對FPGA的$50 /通道。

為了以200+ MHz的碼率實現更高性能的ATE,ATE設計人員需要使用定制的或商用的格式和定時發生器IC。然後,他們可以將合理成本的FPGA用於設計的定序器部分。

商業上可用的時序發生器將為較小的ATE公司提供在數字ATE儀器中提升性能階梯的能力。這些芯片旨在與高性能引腳驅動器接口,而無需過度約束的FPGA I / O。

通過購買具有高端性能的定時芯片,這將減少設計,表徵和測試時間,並降低每通道成本,同時提供更高性能的數字ATE規格。時序精度由供應商指定,不需要在系統測試時對這些參數進行廣泛的表徵和生產測試。

商用計時芯片最終將節省 ATE公司 開發成本和上市時間以及系統的總體成本,同時提供實現更高端性能的途徑。

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SOC Octal 500 MHz集成引腳電子/ DAC / PPMU /偏移校正

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