赋能汽车芯片零缺陷！泰瑞达的回答：策略、流程与工具

5G、人工智能、汽车芯片等蓬勃发展，中国芯片需求呈现爆发增长，作为ATE设备领军企业，泰瑞达（TERADYNE）见证了中国半导体的快速发展。

2023年11月9日，泰瑞达（TERADYNE）的媒体沟通会上，泰瑞达亚太区销售副总裁Richard Hsieh先生、泰瑞达中国区销售副总经理黄飞鸿与芯榜等媒体做了线下沟通。

其中，泰瑞达亚太区销售副总裁Richard Hsieh先生，用行业深耕20余年积累的经验，回顾和分享半导体测试设备行业发展历程中所扮演的不同角色，并向大家介绍泰瑞达测试解决方案如何从始至终帮助行业达到降本增效、协同创新、助力客户取得胜利的目标。

中国区总经理Felix（黄飞鸿）先生分享了《先进节点下汽车芯片所面临的挑战与良策》主题演讲，进一步了解泰瑞达在芯片领域有哪些建树和见解。

芯片测试挑战与机遇

向1nm演进更复杂的测试需求，成熟制程依旧应用前景广泛

随着技术的飞速发展，芯片测试产业面临着前所未有的挑战。从90年代的0.8μm制程到如今的2nm、3nm，甚至向1nm制程演进，技术的进步带来了更复杂的测试需求。

在功能方面，随着芯片设计的日益复杂化，测试速度必须越来越快。同时，不同的芯片设计需要不同的制程技术，如数字芯片与模拟、RF芯片的制程有很大的不同。如何在CMOS制程中制造出满足不同设计需求的芯片，是一个巨大的挑战。

Richard 向媒体展示了泰瑞达发展的三个阶段：功能性时代、资本效率时代、复杂性时代。

1、功能性时代

在功能方面，随着芯片设计的日益复杂化，测试速度必须越来越快。同时，不同的芯片设计需要不同的制程技术，如数字芯片与模拟、RF芯片的制程有很大的不同。如何在CMOS制程中制造出满足不同设计需求的芯片，是一个巨大的挑战。

泰瑞达从1990年到2025年，针对不同的芯片测试需求，推出了多个平台。令人惊喜的是，有些客户至今仍在使用泰瑞达在90年代推出的机台，如J750。这充分证明了我们在设备耐用性和长期产品生命周期管理方面的优势。

2、资本效率时代

在资本投资方面，有效运用资产是关键。重资本投资的测试产业中，如何实现资产的高效利用，提高回报率，是每个投资者都关注的问题。我们注重提高设备的测试效率和利用率，让资产发挥最大的价值。

3、复杂性时代。

同时，泰瑞达也看到测试的复杂性以及芯片设计的复杂性带来的挑战。随着晶体管数量的不断增加，AI芯片设计的规模越来越大，如何降低生产成本并提高效率成为一个重要的问题。这需要我们不断提升同测数的数量以及接口设计的复杂性。此外，高阶制程带来的大量测试数据需要进行分析和应用，以提升芯片的设计和量产良率。不同的制程技术需要应用在不同的领域中，并不是每个都需要走向高阶制程。异构集成的挑战在于如何将不同的芯片集成在一起，包括先进封装的方式或小芯片的设计方案。

先进的设备、完整的软件：泰瑞达从芯片设计到成品测试提升生产良率

高阶制程带来的大量测试数据需要进行分析和应用，以提升芯片的设计和量产良率。不同的制程技术需要应用在不同的领域中，并不是每个都需要走向高阶制程。异构集成的挑战在于如何将不同的芯片集成在一起，包括先进封装的方式或小芯片的设计方案。

尽管面临诸多挑战，但我们也看到了许多新的机遇。新的硅技术如SicGaN和SiPh为整个半导体产业带来了新的发展阶段。14nm、5nm、7nm甚至28nm都有广泛的应用前景。成熟制程和新的制程技术将为整个芯片产业带来更好的发展，创造更多的机会。为了应对这些挑战并抓住这些机遇，泰瑞达提供了一系列的解决方案。

我们不仅有先进的测试设备，还有完整的软件工具，可以连接到EDA工具，从芯片设计到成品测试提升生产良率。我们的目标是帮助客户缩短上市时间并提高产品质量。

在功率领域，随着新能源汽车的发展，车用半导体市场也将迎来巨大的发展机遇。我们将继续致力于提高吞吐量和单位面积的产出，并降低整个生产成本。

产品方面，我们从功率部分到逻辑部分，再到高阶UltraFLEXplus，存储器机台以及系统级测试机台，都有完整的产品线来满足不同的测试需求。

最后，我们强调泰瑞达的核心价值：我们能够帮助客户缩短上市时间并实现即时生产。我们致力于为客户提供高效、可靠的解决方案，助力他们在竞争激烈的市场中取得成功。

先进节点下汽车芯片所面临的挑战与良策

一、产业趋势：电动汽车（EV）和自动驾驶驱动芯片发展

电动汽车（EV）和自动驾驶的发展驱动了半导体在汽车中的数量和金额不断增加。

电动汽车（EV）和自动驾驶作为半导体在汽车中数量和金额不断增加的两个主要驱动力。随着科技的不断进步，电动汽车的市场份额预计在未来几年内将持续增长，这将对半导体行业产生积极的影响。泰瑞达预估5年后电动汽车芯片所占比重翻倍。

从L0到L4的全自动驾驶。从目前来看，产业主要关注的是L1和L2级别的自动驾驶，并且逐渐向L2有条件的自动驾驶方向发展。这种发展趋势导致每辆车中使用的半导体器件数量也在翻倍增长。

随着自动驾驶技术的不断发展，汽车中使用的半导体芯片和器件的数量和比重也在不断增加。这为半导体行业带来了巨大的机遇，因为汽车市场的增长将推动半导体行业的发展。同时，这也对半导体测试行业提出了更高的要求，因为需要测试更多的芯片和器件以确保其质量和可靠性。

二、中国引领：汽车生产和电动汽车出货量均处于领先

未来五年内，中国的汽车生产量占比将逐年增加，从目前的30%逐渐增加到33%或35%，占据全球汽车生产量的最大比重。这种增长背后的主要驱动力是电动汽车（EV）的快速发展。从另一张图可以看出，截至去年为止，中国地区的电动汽车占比已经超过了全球一半。

三、车规芯片：追求零缺陷，付出更高成本

车规芯片追求的是零质量缺陷的目标，这需要通过一系列严格的质量控制流程来确保。其中包括功能和技术验证，以及产品的全流程质量控制。为了保证高质量，也需要付出更高的成本。

零缺陷框架——功能/流程流

质量成本——分析中必须考虑的因素

质量控制对于芯片行业至关重要，需要从设计初期就考虑到质量成本问题，并制定好相应的测试方案和策略，以确保产品的质量和成本控制。

四、追求零质量缺陷！泰瑞达的答案：策略、流程和工具

要达到汽车质量零缺陷，需要考虑测试策略、流程和工具的支持。

测试策略需要在设计芯片的初期就考虑，并覆盖从设计到量产的每个环节，以确保达到0 DPPM（每百万个产品中出现的缺陷数量）的效果。在流程方面，需要实现多步骤和多人的协作，尽可能自动化以减少人为因素带来的问题。工具方面，需要有可靠的工具进行实时性、可预测性和智能性的分析。

数据、数据、数据，从前到后，背后流动的就是大数据，海量的数据支撑要达到0 DPPM。

策略：灵活（FLEX）

泰瑞达（TERADYNE）通过灵活的测试策略、流程和工具来优化质量成本并达到零缺陷目标。

灵活的测试策略需要考虑不同阶段的测试流程，包括晶圆测试、成品测试和系统级测试。

在实现测试流程的过程中，需要多步骤协作、多人协作，尽可能自动化以减少人为因素带来的问题。

可靠的测试工具能够进行实时性、可预测性和智能性的分析，海量数据是达到零缺陷的关键。

在设计阶段就要考虑测试策略，通过EDA工具连接测试机，实现实时在线调试。

反馈结果到Fab，可以及早发现问题并修正，从而优化质量成本并达到零缺陷目标。

作为灵活测试的一部分，泰瑞达介绍了一种用于IC设计的工具——PortBridge，它是一个沟通桥梁，可以帮助IC设计和ATE测试人员更好地沟通和协作。

PortBridge是一个专门的软件工具，作为西门子EDA Tessent工具的界面接口，起到了沟通桥梁的作用。原来IC设计人员和ATE测试人员之间难以沟通，有了PortBridge后，他们可以通过Mentor Graphics的理念，用EDA工具直接连接测试机。

PortBridge软件安装在测试机方面，另外一端可以通过EDA工具进行访问，直接通过测试机控制晶圆测试、成品测试和SLT，根据测试结果进行实时在线调试。

在设计阶段就可以直接查看ATE的测试结果，有助于在早期阶段调试良率和反馈到Fab。

PortBridge还可以用于调试IP，通过直接访问每个IP并进行调试，加速IP跟整个芯片的融合。

流程：多快好省

Felix（黄飞鸿）先生介绍测试程序的复杂性随着时间在不断增加，从最初的简单测量电压、电流，到现在的测试复杂功能和不同场景，代码量已经达到了惊人的程度。过去，一个或几个测试工程师就能完成测试程序的开发，但现在由于开发周期的缩短和测试需求的增加，需要多人协同开发，甚至使用自动化和智能化工具来提高效率。

测试流程最终要做到程序的多快好省，质量又能够达到要求，最终才能够发布生产。

泰瑞达公司使用的软件工具IG-XL和Oasis，以及全流程管理软件DevOps。

IG-XL软件在ATE行业中是最好的开发软件，其实用性和易用性都非常出色，稳定性也得到了广泛认可。

基于IG-XL软件，泰瑞达公司还开发了一个辅助工具Oasis，用于检测代码质量。在Offline阶段运行Oasis工具可以自动检查不同工程师编写的代码是否存在错误或冗余。

工具：

硬件方面：泰瑞达拥有完整的硬件测试解决方案，包括针对不同制程和设计复杂性的测试机台，以满足不断增长的车规芯片测试需求。同时，公司也在持续投资研发，以提供更高效、更可靠的测试设备和解决方案。

Felix（黄飞鸿）先生重点介绍了泰瑞达的两个工具：UltraEDGE、FDE

UltraEDGE：具有数据分析和反馈功能。它可以将大量测试数据进行分析，形成晶圆图，并反馈给代工厂以调整工艺参数和优化工艺流程。这个工具用于端到端的分析，旨在提高良率和降低成本。

FDE（Fault Detect Engine）：这是一个已推出五六年的软件工具，用于对测试结果进行不同的统计分析。它可以比较不同阶段的测试结果，识别潜在缺陷和进行质量统计。这个工具可以安装在大规模服务器上，用于对大量数据进行加密和机器学习，从而进行更准确的质量控制和工艺调整。

五、零缺陷背后：数据、数据、数据

零缺陷是芯片产业永远的目标。数据是实现这一目标的关键，通过收集和分析不同阶段的数据，可以了解产品质量和问题所在。

泰瑞达为实现零缺陷的路径：首先测试一定要定义好测试策略，包括用EDA软件做早期的器件调试，像PortBridge工具。在整个开发和发布的流程中，要用IG-XL、Oasis保证测试程序质量的可靠；分析从前到后的数据，要有很强大的数据分析软件，才能实现测试零缺陷。