Представлен стандарт для тестирования всех кристаллов в 3D-упаковке

29.01.2020 6:40

Представлен стандарт для тестирования всех кристаллов в 3D-упаковке

Не секрет, что дальнейшее развитие микроэлектроники лежит в плоскости нагромождения друг на друга разных кристаллов в виде 3D-упаковки. Для широкого продвижения этой концепции нужен был инструмент независимого тестирования кристаллов в стеках. Теперь такой инструмент есть.

Бельгийский исследовательский центр Imec сообщил, что недавно Ассоциация стандартов IEEE одобрила стандарт IEEE Std 1838. В феврале вся документация по новому стандарту появится в цифровой библиотеке IEEE Xplore, откуда её можно будет получить. Аббревиатура Std в названии стандарта расшифровывается как design-for-test или, по-русски, дизайн (разработка) для теста.

Запуск разработки стандарта был инициирован Imec и начался в 2011 году. Сначала рабочую группу возглавлял представитель бельгийского центра, а в последние годы работами руководил один из высших разработчиков компании Cadence. На разработку стандарта IEEE Std 1838, как видим, ушло почти 9 лет.

Необходимость в стандарте IEEE Std 1838 возникла по той причине, что в отрасли не было единого механизма тестирования стеков из нескольких собранных в столбик кристаллов. Между тем, вариантов вертикальной сборки кристаллов в стеки придумано довольно много, и кристаллы нужно уметь тестировать отдельно, на этапе частичной сборки, поле полной сборки и после завершения упаковки. Очевидно, подход «кто в лес, кто по дрова» может поставить в неудобное положение как проектировщиков, так и производителей, и заказчиков.

Усилиями рабочей группы инженеров стандарт IEEE Std 1838 позволяет протестировать каждый кристалл в собранном стеке с использованием универсальных инструментов и системы команд. И заказчик, и разработчик смогут оперировать одинаковыми наборами инструментов для проверки работоспособности каждого уровня в многослойном чипе.

Доступ к каждому кристаллу в стеке доступен через стандартный тестовый разъём или с помощью стандартных игл-зондов тестового оборудования. В архитектуру и сигнальный интерфейс IEEE Std 1838 вошли три составляющие. Регистр оболочки кристалла (DWR, die wrapper register), механизм последовательного управления (SCM, serial control mechanism) и опциональный гибкий параллельный порт (FPP, flexible parallel port).

Представлен стандарт для тестирования всех кристаллов в 3D-упаковке

Полностью новым стал только необязательный порт FPP. Это масштабируемый многобитовый механизм доступа для тестирования с массивным обменом данными с каждым слоем (кристаллом). Регистр DWR и механизм SCM уже используются в действующих стандартах с пометкой Std. Первый обеспечивает модульное тестирование кристалла на своём уровне и сканирует цепи на границе кристалла сверху и снизу. Второй ― это пересылка однобитовых команд управления на каждый уровень в процессе тестирования. Всё вместе обещает ускорить выход на рынок многокристальных решений с вертикальным расположением кристаллов. Особенно, когда новый стандарт будет внедрён в системы автоматического проектирования.

Источник