年度ITC活動于9月的最后一周舉行，我們一直在關(guān)注來自EDA供應(yīng)商的所有新聞亮點，因為花在測試器上的時間可能是一個主要成本，而在生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)缺陷芯片的價值是非常關(guān)鍵的。小芯片、2.5D和3D IC設(shè)計已經(jīng)引起了測試界的關(guān)注，我們了解到西門子EDA剛剛宣布用他們的DFT方法來解決新的測試需求。Vidya Neerkundar是DFT產(chǎn)品Tessent系列的產(chǎn)品經(jīng)理，她介紹了最新情況。

DFT的挑戰(zhàn)

在IC設(shè)計的大部分歷史中，一個封裝中都只有一個Die，或者是多芯片模塊(MCM)。對于有多個Die的2.5D和3D IC，如何進(jìn)行單獨的Die測試，然后使它們適用于最終的封裝?

如果其中每個Die的DFT架構(gòu)彼此不同呢?

是否有一種最佳的方法來進(jìn)行封裝內(nèi)的Die測試，以減少測試時間?

2.5D和3D小芯片

Tessent Multi-die

西門子的開發(fā)團(tuán)隊擴展了他們的技術(shù)，支持使用Tessent Multi-die 的2.5D和3D IC封裝。Tessent流掃描網(wǎng)絡(luò)使用2D分層掃描測試。現(xiàn)在，這種方法將2D分層DFT擴展到2.5D和3D IC。以下是2.5D設(shè)備中三個小芯片的情況：

IEEE為3D堆疊集成電路的測試訪問架構(gòu)創(chuàng)建了一個標(biāo)準(zhǔn)，稱為IEEE 1838-2019。IEEE 1687使用另一個標(biāo)準(zhǔn)IEEE 1149.1定義了集成電路內(nèi)嵌入儀器的訪問和控制，該標(biāo)準(zhǔn)帶有測試訪問端口。Tessent Multi-die支持所有這些標(biāo)準(zhǔn)。

芯片設(shè)計中的每個Die都有一個邊界掃描描述語言(BSDL)文件，然后Tessent Multi-die將創(chuàng)建包級BSDL。

IEEE 1838標(biāo)準(zhǔn)

該以Die為中心的測試標(biāo)準(zhǔn)于2019年11月獲得委員會批準(zhǔn)，并允許將一個Die作為多Die堆棧的一部分進(jìn)行測試。為了測試目的，使用一個柔性并行端口(FPP)、Die包裝寄存器(DWR)和測試訪問端口(TAP)連接Die的3D堆棧:

用于測試的3D堆棧

IEEE 1687 -內(nèi)部JTAG

這個2014年的標(biāo)準(zhǔn)有助于簡化嵌在每個Die內(nèi)的儀器的使用。有一種儀器連接語言(ICL)和過程描述語言(PDL)來定義儀器。ATE系統(tǒng)和內(nèi)部JTAG之間的流程如下所示:

IEEE 1687流

IEEE 1149.1 JTG

帶有測試訪問端口的邊界掃描標(biāo)準(zhǔn)可以追溯到1990年，邊界掃描描述語言(BSDL)出現(xiàn)于2001年。該標(biāo)準(zhǔn)定義了指令和測試數(shù)據(jù)如何在芯片內(nèi)部流動。

IEEE 1149.1 JTAG

將所有這些測試標(biāo)準(zhǔn)放在一起，我們可以看到Tessent Multi-die如何連接到3D堆棧中的每個芯片。每個Die內(nèi)核的測試模式和測試調(diào)度是通過Tessent流掃描網(wǎng)絡(luò)(SSN)完成的。

Tessent流掃描網(wǎng)絡(luò)

SSN基本上是將測試數(shù)據(jù)傳輸分組，從而將核心DFT和芯片DFT解耦，允許同時測試的核心獨立移動。實際的好處是為DFT規(guī)劃節(jié)省時間，更容易進(jìn)行路由和定時關(guān)閉，并最多可以減少4倍的測試時間。

總結(jié)

代工廠、設(shè)計、測試和IEEE之間的密切合作創(chuàng)造了一個充滿活力的2.5D和3D生態(tài)系統(tǒng)，所有的技術(shù)都已到位，以推進(jìn)半導(dǎo)體創(chuàng)新。西門子EDA在使用IEEE標(biāo)準(zhǔn)的同時擴展了他們的Tessent軟件，以接受新的測試挑戰(zhàn)。Tessent Multi-die與所有其他的Tessent產(chǎn)品和平臺集成在一起，因此我們不必將工具和流程拼湊在一起。

審核編輯：劉清