업계 최초의 완전 자동화 시스템 사례 연구
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RF 테스트 장비가 통합된 업계 최초의 완전 자동화 시스템 레벨 테스트 플랫폼의 실제 적용 사례

기존 반도체 테스트 System Level Test (SLT) 추가하면, 장치 제조업체는 누락된 결함을 포착하고 테스트 흐름의 후반 단계에 수율 향상에 기여하는 테스트를 배치함으로써 전반적인 품질을 높이는 동시에 테스트 비용을 최적화할 수 있습니다.

시스템 레벨 테스트 (SLT)는 피시험 장치(DUT)를 실제 사용 환경과 매우 유사한 조건에서 테스트하는 것을 말합니다. 시스템 온 칩(SoC)과 시스템 인 패키지(SIP)의 복잡성이 증가하고 품질 요구 사항이 점점 더 엄격해짐에 따라, SLT는 장치 테스트 전략의 핵심적인 장점으로 널리 채택되고 있습니다.

SLT를 활용하여 최종 사용 환경과 동일한 조건에서 장치를 기능 테스트함으로써, 장치 제조업체는 기존의 웨이퍼 및 패키지 테스트 기술로는 탐지하지 못했을 수 있는 결함 누출을 방지할 수 있습니다. 테라다인(Teradyne)은 업계 동향에 부응하여 다양한 무선 주파수(RF) 기능 테스트를 가능하게 하는 업계 최초의 RF 지원 대량 생산용 SLT 테스터인 'Titan-RF'를 개발했습니다. SLT에서의 RF 테스트는 매우 바람직한 추세이지만, RF 솔루션의 복잡성과 확장성으로 인해 실현하기 어려운 과제였습니다.

과제

기기 제조사들은 RF 테스트 기능을 시스템 레벨 테스트에 통합하고자 합니다. 모바일 기기에는 RF 신호를 송수신하는 트랜시버가 탑재되어 있습니다. 기기 제조사들은 정부에서 정한 규정을 초과하지 않으면서도 기기의 성능을 검증하고 신호 강도를 극대화해야 합니다. 이에 기기 제조사들은 기기를 벡터 신호 발생기(VSG) 및 벡터 신호 분석기(VSA)에 연결하여 광대역 신호의 RF 전력 레벨 보정을 수행할 수 있는 테스트 솔루션을 필요로 합니다. 또한 최종 기능 테스트를 수행하기 위해서는 해당 기기와 VSG/VSA를 시스템 레벨 테스터에 연결해야 합니다.

전통적으로 이러한 유형의 테스트는 VSG/VSA를 한 번에 하나씩 연결해야 하기 때문에 작업대에서 수작업으로 수행되었으며, 이로 인해 생산성이 낮고 대량 생산을 위한 공간 활용이 비효율적이었습니다.

테라다인의 솔루션

테라다인(Teradyne)의 Titan-RF SLT 테스터는 RF 연결이 필요한 디바이스를 위한 대규모 병렬 처리, 자동화, 비동기식 테스터입니다. Titan RF SLT 플랫폼은 최대 320개의 RF 지원 테스트 사이트를 지원합니다. 또한, 테라다인은 피시험 장치(DUT)당 최대 12개의 RF 신호를 제공할 수 있는 초소형 광대역 RF 신호 분배기를 개발했습니다. RF 테스트 기능은 테라다인의 자회사인 LitePoint의 테스트 계측기를 연결된 지원 캐비닛에 통합하여 제공됩니다. LitePoint에서는 요구되는 테스트 성능과 기능을 충족하기 위해 다양한 RF 테스트 계측기를 제공합니다.

RF 테스트 기능이 통합된 Titan SLT 플랫폼을 활용함으로써, 기기 제조업체는 전체 시스템 수준의 기능 테스트를 수행하여 기기를 검증하고, 6GHz 미만 LTE 대역 각각에서 테스트 통화를 실행하며, 전력 레벨 보정 요구 사항을 파악할 수 있습니다.

솔루션의 주요 특징:

  • 최대 320개의 RF 지원 테스트 사이트를 지원합니다
  • 유지보수 없이 50,000회 이상의 삽입 작업을 수행할 수 있는 자동화되고 반복 가능한 RF 블라인드 메이트 인터커넥트
  • 광범위한 주파수 대역(600 MHz~6 GHz)에서 사이트당 최대 12개의 RF 신호를 분배하는 소형 RF 신호 분배기
  • 자동 자체 보정 기능을 갖춘 완전 자동화 비동기 RF 테스트 시스템

솔루션의 장점

Titan-RF 솔루션을 통해 장치 제조업체는 다음과 같은 이점을 누릴 수 있습니다:

  • 사이트 수가 많은 환경에서 병렬 테스트를 수행하면서도, 높은 재현성을 확보하고 인적 오류를 최소화하여 RF 테스트 요구 사항을 충족합니다
  • 기존 솔루션 대비 약 90%의 공간 절감 효과를 달성합니다
  • 1명의 작업자가 4대의 Titan-RF 시스템을 담당한다고 가정할 때, 작업자 인건비를 최대 86% 절감할 수 있습니다.
  • 최종 시스템 수준의 실제 적용 환경에서 소자의 특성을 분석하여 소자의 RF 성능을 극대화하십시오

배치

Titan-RF SLT 플랫폼은 완전 자동화되어 있습니다. 피시험 장치(DUT)는 표준 JEDEC 트레이에 담겨 공급됩니다. 이후 일련의 자동화된 처리 단계를 통해 테스트 공정이 효율적으로 진행되며, 이 과정에서 캐리어에 담긴 장치는 공장 공간 활용을 최적화한 수직 랙에 배치된 테스트 슬롯에 위치한 테스트 장비에 연결됩니다.

Titan-RF SLT 소프트웨어는 LitePoint RF 테스트 장비를 활용하여 DUT에 테스트 프로그램을 적용함으로써, 연결성, 보정, 규격 준수 및 기타 필요한 테스트를 수행합니다. 장치 테스트 프로그램이 완료되면 캐리어는 테스트 슬롯에서 제거되어 Titan-RF SLT 시스템의 자동화 구역으로 되돌아가며, 이곳에서 테스트를 마친 장치들은 캐리어에서 분리되어 결과 등급에 따라 분류됩니다.