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Effizientes PIC Wafer Testing
Die opto-elektronische UFO Probe®Card ermöglicht das Hochvolumen-Testen von PICs für die nächste Generation von Halbleitern.
Weil jeder funktionstüchtige Chip zählt
Die steigende Chip‑Komplexität und das Ziel, Kosten durch Skaleneffekte zu senken, treiben die Nachfrage nach schnellen, automatisierten und parallelisierten Wafer‑Level‑Tests. Damit diese Tests zuverlässig und reproduzierbar sind, sollten sie idealerweise standardisiert und in einer einheitlichen Testumgebung durchgeführt werden. Nur so lassen sich die hohen Erträge und niedrigen Ausschussraten erreichen, die moderne Silicon‑Photonics‑Fabs benötigen.
Bedürfnisse der Chiphersteller
- Erhöhung der Chipkomplexität und des Integrationsgrades (SoC) durch monolithische oder heterogene Integration von Optik und Elektronik
- Skaleneffekte zur Kostenoptimierung
- Testlösungen mit großem Durchsatz für die Hochvolumenfertigung
- Serienfertigung mit hoher Ausbeute zur Reduzierung von Ausschuss und Verlusten
- Automatisierte Testlösungen
- Standardisierte Tests
Herausforderungen für das Silicon Photonics Testing
- Testlösungen mit hohem Durchsatz (geeignet für Fab-Anforderungen)
- Elektronisch-photonische (Wafer-Level-) Prüfung
- Automatisierte Testgeräte
- Hochparallele Tests
- Funktionstests von PICs zu einem frühen Zeitpunkt im Prozess sind entscheidend für höhere Erträge
- Standardisierung der Testumgebung und -verfahren erforderlich, um konsistente und vorhersagbare Tests von Siliziumphotonik zu ermöglichen.
Kostenlose Webinar-Aufzeichnung: Gleich anschauen und mehr erfahren!
“Just the right PIC – How advanced test concepts enable fast PIC wafer-level tests!”
In diesem exklusiven Webinar‑Mitschnitt geben Tobias Gnausch (Jenoptik) und Sylwester Latkowski (TU Eindhoven) wertvolle Einblicke in die folgenden Themen:
- Charakterisierung vs. Testen: Wo liegen die Unterschiede und warum beide unverzichtbar sind.
- Standardisierung als Fundament: Wie einheitliche Test‑Standards die Basis für Hochvolumenfertigung bilden.
- Optoelektronische Test‑Methoden: Praktische Ansätze, mit denen Sie die Effizienz Ihrer Wafer‑Produktion spürbar steigern.
- Zuverlässiges Testen ohne „Active Alignment“: Innovative Techniken , die aufwändige Alignments überflüssig machen und gleichzeitig höchste Messgenauigkeit garantieren.
Die Welt beschleunigen
Maßgeschneidert für verschiedene Anwendungen
Im Gegensatz zu klassischen Testlösungen, die optische und elektrische Probe-Cards getrennt verwenden, vereint Jenoptik ein elektrisches und ein optisches Testmodul in einer einzigen, kompakten Prüfkarte. Diese Prüfkarte wird kundenspezifisch aufgesetzt und kombiniert Jenoptiks Expertise im Bereich Optik und Photonik mit der etablierten Nadeltechnologie führender Hersteller.
Je nach Anforderungen wird die UFO Probe® Card für Ihre spezifischen Bedürfnisse konfiguriert und hergestellt. Hier sind drei Beispiele für bereits umgesetzte ProbeCard-Konfigurationen. Sprechen Sie uns an, um Ihre individuellen Wünsche zu besprechen.
UFO Probe® Cantilever im Eurocard Format
- Für vertikal emittierende PICs
- Monolithisch integriertes optisches Modul mit standardisierten oder individuellen Ein- bzw. Ausgängen
- Cantilever-Nadeltechnologie mit einigen 100ten von Nadeln
- Standardprober Interface: Eurokartenformat
- Integrierter Abstandssensor.
UFO Probe® Vertical im Eurocard Fomat
Generelle Funktionsweise analog zu Funktionsweise der UFO Probe Cantilever aber insbesondere geeignet für…
- Hohe Nadelanzahl mit bis mehreren 10,000 Nadeln und darüber hinaus
- Kleinste Nadelgrößen und –Abstände bis zu >40µm
- Testen von Pad und Bump
- Geeignet für Multi-DUT (Multi-chip) und Hochfrequenz (HF) testing.
UFO Probe® Vertical im ATE Format
- Direct-docking Ausführung
- Schnittstelle für System-Integration in ATE-Plattformen (automated test equipment), wie Advantest V93000 oderTeradyne UltraFlex
- Für vertical emittierende PICs
- Ideal für höchste Anzahl von elektrischen und optischen Kontakten sowie für Multi-DUT Testing.
Maßgeschneiderte UFO Probe® Card für Ihren Erfolg
Alle Vorteile auf einen Blick
Fortschritt
Einen Schritt voraus sein: Die innovative 2-in-1-Testlösung erweitert das PIC-Ökosystem und ermöglicht die Großserienproduktion von Hochleistungs-Chips.
Innovation
Zum ersten Mal: Kombiniert optisches sowie elektrisches Prüfmodul in nur einer Probe Card - zur zeitsparenden Qualifizierung ohne aufwendiges aktives Ausrichten.
Qualität
Identifizierung Known-Good-Dies: Erhalten Sie vollständige Informationen über die Funktionstüchtigkeit von PICs in der frühen Phase der Waferproduktion, um die Kosten in den folgenden Produktionsschritten zu senken.
Integration
Nutze, was vorhanden ist: Die UFO Probe® Card funktioniert auf vorhandenen Standard-IC-Waferprobern oder IC-Testgeräten.
Effizienz
Reduzierte Testzeit: Der Ausrichtungsschritt ist nur einmal pro Wafer erforderlich, nicht einmal pro PIC.
Flexibilität
Eine Plattform - viele Möglichkeiten: Die UFO Probe® ist für viele Anwendungen geeignet und kann individuell an Ihre Bedürfnisse angepasst werden.
Auf bestehendes und etabliertes IC-Test-Ökosystem aufbauen
Die Prüfung optischer und elektrischer Funktionalitäten ist ein entscheidender Faktor in der Waferherstellung. Besonders in der Hochvolumenfertigung ist es essenziell, sowohl Test- als auch Rüstzeiten gering, die Ausbeute jedoch möglichst hochzuhalten, um wirtschaftlich zu bleiben. Hier bietet die UFO Probe® Card einen cleveren Lösungsansatz, der die Nutzung etablierter, über Jahrzehnte ausgebauter Testinfrastruktur für ICs vorsieht.
Probecard-Anwendungen von heute und morgen
Einfache Integration in bestehende IC-Testsysteme und ATE-Plattformen
Beim Wafer-Level-Test fungiert die Probecard als Schnittstelle zwischen dem Halbleiterwafer und dem Testsystem. Sie stellt präzise elektrischen Kontakt sowie die zuverlässige Ein- und Auskopplung optischer Signale sicher und gewährleistet damit die Signalintegrität. Dank ihres modularen Designs lässt sich die UFO Probe Card problemlos in bestehendes IC-Testequipment integrieren, was technische Anpassungen minimiert und Arbeitsabläufe optimiert.
ATE-Systemschnittstelle für die plattformspezifische Integration
Für das automatisierte Testen von Wafern mit sogenannten Direct-Docking-Lösungen ist die UFO Probe Technologie in einer speziell dafür ausgelegten Prüfkarte umgesetzt worden. Diese erfüllt die mechanischen und elektrischen Anforderungen wichtiger ATE-Plattformen, beispielsweise Advantest V93000 oder TeradyneUltraFlex . Die Steckverbinder richten über kundenspezifische Signalzuordnungen und mechanische Andockpräzision Tausende von Kanälen auf die Kontaktstellen der Probecard aus.
Kombination aus neuartigem optischen Konzept und bewährter Nadeltechnologie
- Monolithisch integriertes optisches Modul
- Alignment-insensitive optische Kopplung für vertikal emittierende PICs (kompensiert Probertolerenzen)
- Simultanes Kontaktieren optischer und elektrischer Schnittstellen des Chips
- Verwendung von felderprobten Nadeltechnologien
- Standardschnittstellen zu Tester und Waferprober
Technische Details der opto-elektronischen UFO Probe® Card
| Spezifikationen | Aktuelle Generation | Nächste Generationen |
|---|---|---|
Zu prüfendes Bauteil | Elektronische und photonische integrierte Schaltung (EPIC); Optische Transceiver für Datenübertragungs- und Telekommunikationsanwendungen | EPIC für Transceiver, Photodioden, |
Elektrische Nadeltechnologie | Cantilever und Vertical | Cantilever, Vertical / Advanced |
Optisches Kopplungsprinzip DUT | Vertikale Kopplung | Vertikale Kopplung |
Anzahl der optischen Eingänge/ Ausgänge (OI/OO) | Bis zu 32 oder mehr | <200 |
Pitch OI/OO | 127µm, 250µm, flexibel für >250µm | flexibel |
Layout Konfiguration von OI/OO -Arrays | Lineare Anordnung mit gleicher Richtung der Ein-/Ausgängen | Frei konfigurierbar |
Kopplungswinkel | 0° und 11.6° Standard, bis zu 20° nach Kundenwunsch | 0° - 20° |
Unterstützte Wellenlänge | 1260 - 1625 nm (O/ L-band) | VIS bis NIR (U-Band) |
Messung der Einfügedämpfung | Wiederholgenauigkeit: ~ 0.3 dB | Wiederholgenauigkeit Ziel: 0.1dB |
RF-Messung | Bis zu 110 GHz, je nach Nadeltechnologie | GHz |
Schnittstellen | Europakartenformat; ATE* | Europakartenformat, |
*currently without automatic optical docking
Testkapazitäten erweitern oder Testequipment auf PIC umstellen
Ihr Partner für PIC-Tests
High-Performance von A bis Z - unsere Kompetenzen:
- Konstruktion: Optisches Modul und allgemeine elektrische und optische probe cards
- Fertigung und Supply Chain Management
- Mikromontage und Alignment von optischen und elektrischen Modulen
- Optischer Test und Verifikation im Labor: kundenspezifischer Prüfstand
- Test unter Fertigungsbedingungen: Accretech UF3000 Prober
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Ausgezeichnet! Innovationspreis Thüringen 2022 für UFO Probe® Card
Jenoptik wurde am 30. November 2022 in Weimar, Thüringen für die neuartige opto-elektronische Prüfkarte zum Testen von PIC-Wafern mit dem Innovationspreis Thüringen 2022 in der Kategorie "Industrie & Material" ausgezeichnet. Nicht ganz 100 Bewerbungen sind in diesem Jahr beim STIFT Thüringen eingegangen. Jenoptik überzeugte die Fachjury mit seinem durchdachten Lösungsansatz für den steigenden Bedarf an photonischen Technologien in der Elektronik- und Halbleiterindustrie.
