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ATE ソリューション

半導体製品が複雑になりラインナップも増える中、半導体メーカーは、検査システムを高密度化して対応する必要があります。AIプロセッサーやCPU、GPU、SoC、モバイルプロセッサーには、無線通信や電源管理、アナログ・デジタル混在プロセッサーなどの高度な機能が搭載されるようになりました。多様なIC機能に対応するため、ATEシステムには様々な電力・電圧レベルを扱う高性能の電力供給ネットワーク(PDN)が必要です。また、モジュール構成であることがますます重要になっています。1Vで1000Aを消費するAIプロセッサーから、微小電流で動作しEMIに極めて敏感なSoCまで、対象を切り替えて検査する必要があるためです。Vicorが特許を持つ Sine Amplitude Conversion (SAC) 技術によるDC-DCコンバーターは、高周波のソフトスイッチングで動作するため、本質的に低ノイズです。EMIによる検査の不合格を大幅に減らすことができます。

構成例

ATEのフロントエンド電源の効率をこれ以上改善することは困難でしたが、48V中間バスのある電力供給ネットワーク (PDN) を構築して、48Vから負荷点までの効率を改善しました。絶縁型でレギュレーション機能のあるVicorのDC-DCコンバーターモジュール DCM3623 を、2つ並列接続することで、最大で600W以上の電力を92.7% の効率で供給することができます。このPDNには、1Vから12Vまでの多くの電圧へ48Vから96%の高効率で変換する、Vicorの電圧変換比固定DC-DCモジュールが使われています。このモジュールは、本質的に低ノイズのVicorのSAC技術であり、プレーナ型トランスを用いた薄型の優れたパッケージング技術が使われているため、簡単で性能が高い放熱構造が実現します。

構成部品

バーンインチャンバー

信頼性が重視される市場分野では、品質、信頼性、安定性とともに最高レベルの半導体ICが求められており、それに伴いバーンインチャンバーの需要も拡大しています。しかし、電源装置とバーンインシステムの大型化や数を増やすだけの対応では、従来ATEシステムで生じていた、設置スペースの課題が残ります。

全ての市場分野でICの高性能化と複雑化が進んでおり、特にオートモーティブとデータセンター市場では厳しい品質基準と信頼性が求められ、不良率はゼロPPMであることが期待されます。これらを満たすために、デバイスのバーンイン試験が次第に増えています。Vicorの電源ソリューションを導入すれば小型化ができ、モジュールで構成するため素早く試験装置の開発ができます。バーンイン装置の処理能力を引き上げながら、テストコストを抑えることができます。

構成例

バーンイン装置に必要な、ハイパワー、高効率、優れた温度制御性能を実現するには、分散型48V電源バスの電力供給ネットワーク (PDN) が最適です。Vicorの低電圧 BCM は、電力密度が高く大電流の電圧変換比固定のコンバーターで、Full-Chip または Half-Chip のパッケージであり、バーンイン試験中の負荷への給電に使用します。BCMはプレーナ型トランスを使うことで薄型(通常 8mm 以下)を実現しており、放熱性に優れ冷却が容易です。また、多くの電圧変換比を揃えているためフレキシブルに使うことができ、モジュールであるため、簡単にバーンインボードを作ることができます。Vicorにはもうひとつ電圧変換比固定コンバーターがあります。双方向電圧変換が可能な非絶縁バスコンバーターの NBM シリーズです。このシリーズのNBM2317は、放熱性に優れた小型パッケージ (23mm X 17mm X 5.2mm) の高効率・大電力バスコンバーターで、分散型48Vバスから12Vへ96%以上の効率で変換することができます。

構成部品

ウェーハー検査装置

半導体ウェーハーの外観検査を自動化することにより、半導体ICの品質と信頼性を最高レベルへ引き上げることができ、継続した歩留まりの向上が期待できます。この検査システムは精密光学系とアナログ回路で構成されており、ウェーハー製造工程のいかなる微細な欠陥も見逃しません。最新のプロセスノードでは、技術の進化とともにリソグラフィの微細化が進め、極めて精度の高い検出能力が要求されます。このことは、画像処理システムのアナログ回路とデジタル・アナログ混在回路には大きな負荷になり、たくさんのノイズフィルターが必要になります。消費電力の増大とともにフィルターも大型化し、現行のシステムでは対応が困難になりつつあります。半導体ウェーハー製造の進歩に対応するには、電力供給の新たなアプローチが必要です。

構成例

高感度ウェーハー検査システムのノイズを低減するには、電力供給ネットワーク (PDN) を再検討することが効果的です。最初の重要なステップは、システムのバス電圧を、旧式の12Vから電力効率の高い48Vに移行して、効率と熱の問題を改善することです。ただし、ウェーハー検査の要件を完全に満たすには、本質的に低ノイズのソリューションを採用すべきです。Sine amplitude conversion (SAC) 技術を用いた Vicor の 電圧変換比固定コンバーター BCM を使えば、ノイズを軽減しフィルターを減らすことができます。またBCMは小型・薄型であり、放熱性能に優れているため、検査システムの構造設計をシンプルにすることができます。

構成部品

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