Flujos de trabajo conectados para la validación de semiconductores modernos
A medida que los dispositivos semiconductores y fotónicos se vuelven cada vez más complejos, los ingenieros necesitan una forma más fiable de correlacionar los resultados de la simulación, la medición y las pruebas. Keysight ofrece soluciones integrales para el diseño, las pruebas y la validación de semiconductores, organizadas por etapas del flujo de trabajo, con el fin de ayudar a los ingenieros a pasar del laboratorio a la fábrica con confianza. Elige uno de los flujos de trabajo que aparecen a continuación.
Evaluar el rendimiento de los dispositivos de potencia en condiciones reales de funcionamiento para optimizar el diseño de los circuitos y mejorar la fiabilidad.
Analizador Advanced de ruido Advanced
Permite realizar mediciones rápidas y precisas del ruido de baja frecuencia con análisis integrados de corriente continua, capacitancia y radiofrecuencia para flujos de trabajo avanzados de caracterización de dispositivos.
Arquitectura universal de procesamiento de señales
Acelera el desarrollo de circuitos integrados con una plataforma modular en tiempo real para la creación rápida de prototipos, la validación y las pruebas de algoritmos.
Fuente Unidades de medida
Proporciona una fuente precisa de tensión y corriente para la caracterización, validación y medición exactas de los dispositivos.
Femto/picoamperímetros y electrómetros
Mide corrientes ultrabajas de hasta 0,01 fA y resistencias de hasta 10 PΩ con herramientas de análisis gráfico y una pantalla LCD intuitiva de 4,3 pulgadas.
Diseño de circuitos integrados fotónicos
Diseña, simula y valida circuitos integrados fotónicos con una plataforma unificada que agiliza los flujos de trabajo, desde la fase conceptual hasta los diseños listos para la fabricación.
Diseño de circuitos de radiofrecuencia y microondas
Diseña y verifica sistemas complejos de radiofrecuencia y microondas con herramientas de simulación integradas que reducen el riesgo en el desarrollo de circuitos integrados de radiofrecuencia (RFIC), circuitos integrados de microondas (MMIC), antenas y placas de circuito impreso (PCB).
Diseño óptico
Acelera el desarrollo de dispositivos fotónicos con herramientas de simulación avanzadas que reducen la necesidad de crear prototipos físicos y facilitan los flujos de trabajo de diseño óptico integrados.
Diseño de electrónica cuántica
Acelera el desarrollo de chips superconductores con un software de diseño cuántico que acorta los ciclos de diseño y mejora la productividad de la ingeniería.
Diseño de electrónica de potencia
Modele, diseñe y optimice sistemas de electrónica de potencia con herramientas de simulación avanzadas que mejoran la precisión, la eficiencia y la velocidad de desarrollo.
Analizadores de parámetros
Analice mediciones IV, CV y pulsadas en una única plataforma gracias a un sistema flexible de caracterización de semiconductores diseñado para la investigación avanzada de dispositivos.
Soluciones de pruebas paramétricas
Acelera la validación paramétrica a nivel de oblea mediante pruebas masivamente paralelas que aumentan el rendimiento al tiempo que mantienen una correlación de mediciones fiable.
Matriz de conmutación de baja fuga
Automatiza las mediciones de corriente continua (CV) y corriente alterna (IV) de baja fuga en cientos de dispositivos gracias a un sistema de conmutación de alto aislamiento diseñado para pruebas de caracterización y fiabilidad.
Analizadores vectoriales de redes
Caracterice componentes pasivos, amplificadores, mezcladores y convertidores de frecuencia con un analizador de redes vectorial flexible que ofrece un rendimiento para I+D de hasta 53 GHz.
Analizador de dispositivos de potencia / Trazador de curvas
Caracterice los dispositivos de potencia de Si, SiC y GaN mediante ensayos de alta tensión y alta corriente diseñados para garantizar un análisis preciso, fiabilidad y un desarrollo más rápido.
Soluciones de pruebas fotónicas y ópticas
Descubre soluciones de pruebas fotónicas y ópticas para la validación de circuitos integrados fotónicos, componentes ópticos y sistemas de comunicación coherentes.
Medidores de potencia óptica
Realice mediciones precisas y de alta velocidad de la potencia óptica gracias a una capacidad multicanal escalable, diseñada para el desarrollo de dispositivos fotónicos y las pruebas de producción.
Polarización óptica y dispersión
Controlar, estabilizar y analizar la polarización óptica mediante conmutación de alta velocidad y retroalimentación para la realización de pruebas y la caracterización avanzadas de dispositivos fotónicos.
Láseres sintonizables
Caracterice los componentes fotónicos mediante barridos precisos de longitud de onda utilizando una fuente láser sintonizable diseñada para realizar ensayos ópticos estables y automatizados.
Analizadores de componentes de onda luminosa
Caracterice los componentes fotónicos mediante mediciones calibradas de los parámetros S ópticos, que proporcionan información precisa y repetible para la validación de dispositivos de alta velocidad.
Paquete de aplicaciones fotónicas (PAS)
Analizar el rendimiento fotónico en función de la polarización en un único barrido de longitud de onda para acelerar las mediciones de pérdida de inserción, sensibilidad y pérdida de retorno.
Fuentes de polarización de CC de precisión
Proporciona fuentes de tensión y corriente precisas para la caracterización de dispositivos, la validación y las pruebas avanzadas de semiconductores.
Guía práctica sobre los flujos de trabajo de validación de semiconductores
Mejorar la correlación y establecer un proceso de validación más reproducible en los flujos de trabajo de diseño, caracterización, pruebas a nivel de oblea y circuitos integrados fotónicos.
En este libro electrónico descubrirás:
- Flujos de trabajo de validación del diseño, caracterización y pruebas a lo largo del ciclo de vida de los semiconductores
- Métodos para mejorar la correlación entre la simulación y la medición
- Ejemplos de cómo los equipos detectan variaciones, localizan fallos y validan dispositivos con confianza
Preguntas frecuentes sobre los flujos de trabajo de pruebas de semiconductores
Elige tu flujo de trabajo de diseño de circuitos integrados en función del tipo de dispositivo que estés desarrollando, los fenómenos físicos que debas modelar y las mediciones que tendrás que correlacionar una vez recibidas las muestras de silicio. El objetivo es vincular la intención del diseño, los resultados de la simulación, el análisis que tenga en cuenta el diseño físico y la validación final en laboratorio.
Para la simulación de radiofrecuencia (RF), microondas, capa física digital de alta velocidad, circuitos, campos electromagnéticos (EM) y multitecnología, empieza con Advanced System (ADS).
Para flujos de trabajo de circuitos integrados de radiofrecuencia (RFIC), circuitos integrados monolíticos de microondas (MMIC), módulos de radiofrecuencia, circuitos de microondas, antenas, encapsulado, placas de circuito impreso (PCB), circuitos electromagnéticos y cosimulación electrotérmica, explora el diseño de circuitos de radiofrecuencia y microondas.
Para el diseño, la simulación y la validación de circuitos integrados fotónicos (PIC), consulta «Diseño de circuitos integrados fotónicos».
Si te interesan las técnicas de imagen, la iluminación, la iluminación de automoción, la fotónica en espacio libre y el diseño de dispositivos fotónicos, echa un vistazo a «Diseño óptico».
Si deseas diseñar chips cuánticos superconductores mediante simulación de circuitos, modelización electromagnética, extracción de parámetros cuánticos y análisis que tenga en cuenta la disposición de los componentes, descubre Quantum Electronics Design.
Si desea diseñar convertidores de potencia e inversores con flujos de trabajo de simulación que tengan en cuenta los circuitos, los aspectos electromagnéticos, los efectos electrotérmicos, los componentes parásitos y las interferencias electromagnéticas (EMI), explore Power Electronics Design.
La caracterización a nivel de oblea suele requerir una estación de sondas o un probador de obleas, puntas de sonda o tarjetas de sondas, cableado de baja fuga, instrumentos de precisión para la generación de señales y la medición, y software para automatizar las mediciones en múltiples dispositivos, emplazamientos u obleas. Una configuración típica puede incluir:
- Un probador de obleas o una estación de sonda para establecer contacto con los dispositivos y las estructuras de prueba de la oblea
- Tarjetas de sonda, puntas de sonda y cableado protegido para realizar mediciones fiables de bajo nivel
- Un analizador de parámetros o unidades de medida de fuente (SMU) para la caracterización de corriente-tensión (IV)
- Capacidad de medición de capacitancia-tensión (CV) para uniones, estructuras de puerta, varactores y extracción de modelos
- Capacidad de IV pulsada para evaluar el comportamiento rápido, al tiempo que se reducen los efectos de autocalentamiento o de retención
- Analizadores de redes vectoriales (VNA) para mediciones de parámetros de dispersión (parámetros S) en radiofrecuencia y microondas
- Software para automatizar los planes de medición a nivel de oblea, el movimiento de los probadores, el control de los instrumentos y la recopilación de datos
Para la caracterización de dispositivos, echa un vistazo al analizador de parámetros de dispositivos semiconductores, que admite mediciones IV, CV y IV pulsadas rápidas.
Para el modelado compacto y la extracción de modelos de dispositivos, descubre Device Modeling IC-CAP.
Para realizar mediciones automatizadas a nivel de oblea, descubre Device Modeling WaferPro y las mediciones sobre oblea con IC-CAP WaferPro.
Deberías automatizar las pruebas paramétricas de semiconductores cuando la toma de muestras manual, la configuración, la recopilación de datos y la revisión del mapa de la oblea resulten demasiado lentas o inconsistentes para el número de dispositivos, puntos de la oblea, temperaturas, obleas o lotes que necesites someter a prueba. Un flujo de trabajo sólido de pruebas paramétricas automatizadas debería permitir:
- Creación y reutilización de planes de pruebas
- Configuración del instrumento y secuencia de medición
- Control del probador de obleas y desplazamiento por posiciones
- Mediciones de corriente continua (CC), corriente alterna (CA), pulsadas, de frecuencia o de radiofrecuencia (RF)
- Mapas de obleas, distribuciones y datos de tendencias
- Comprobación de límites paramétricos e identificación de valores atípicos
- Exportación de datos para la modelización, el control de procesos y el análisis del rendimiento
Para investigación y desarrollo (I+D), caracterización de dispositivos y modelización compacta, descubre Device Modeling WaferPro, que realiza mediciones automatizadas a nivel de oblea y proporciona controladores para instrumentos y probadores de obleas.
Para las pruebas de aceptación de obleas (WAT), la supervisión del control de procesos (PCM) y las pruebas paramétricas orientadas a la producción, descubre el sistema de pruebas paramétricas en paralelo.
Para las pruebas de producción a nivel de oblea en fotónica de silicio, descubre el sistema de pruebas de obleas de fotónica de silicio, que admite flujos de trabajo WAT o PCM con un probador de obleas totalmente automatizado.
Las mediciones de fuga y de baja corriente son muy sensibles a todo el recorrido de la medición. A niveles de femtoamperios (fA), picoamperios (pA) o nanoamperios bajos (nA), el error puede deberse al dispositivo sometido a prueba, a la tarjeta de sondas, al soporte de fijación, al cableado, a la matriz de conmutación, a la conexión a tierra, a la humedad, a la contaminación, al tiempo de estabilización o al ruido ambiental. Para mejorar la fiabilidad de las mediciones de fuga
- Utilice cableado triaxial blindado cuando sea necesario
- Reducir al mínimo las vías de fuga a través de los dispositivos de fijación, las tarjetas de sondas, los conectores y las matrices de conmutación
- Mantén el entorno de medición limpio, seco y estable
- Deja que transcurra un tiempo de estabilización suficiente tras los cambios bruscos de tensión
- Utiliza blindaje y una conexión a tierra adecuada para reducir la captación de ruido externo
- Utiliza conexiones Kelvin para las mediciones de baja resistencia
- Utiliza comprobaciones de circuito abierto, de cortocircuito y de referencia conocida para distinguir entre las fugas de la configuración y las del dispositivo.
- Evita hacer pasar señales de corriente ultrabaja por conmutadores o cableado inadecuados
Para la caracterización de dispositivos semiconductores, echa un vistazo al Analizador de parámetros de dispositivos semiconductores.
Para mediciones de corriente ultrabaja y alta resistencia, echa un vistazo a los femtoamperímetros, picoamperímetros y electrómetros.
Para una conmutación automática de baja fuga en sistemas de medición de IV y CV, descubre la unidad central de conmutación de baja fuga.
La validación de los PIC debe organizarse en función del comportamiento óptico y electroóptico que se desee demostrar. Un flujo de trabajo completo puede incluir mediciones ópticas pasivas, sensibilidad a la corriente continua (CC), barridos de longitud de onda, comportamiento dependiente de la polarización, ancho de banda de RF, respuesta eléctrica-óptica (E/O), respuesta óptica-eléctrica (O/E) y supervisión de la producción a nivel de oblea. Entre los flujos de trabajo recomendados para la validación de los PIC se incluyen:
- Validación óptica pasiva de la pérdida de inserción, la respuesta en longitud de onda, la pérdida de retorno y la pérdida dependiente de la polarización
- Validación electroóptica en corriente continua de moduladores, fotodetectores, calentadores, estructuras de sintonización y comportamiento dependiente de la polarización
- Validación de alta velocidad de E/O y O/E para el ancho de banda, los parámetros S y la respuesta en frecuencia
- Prueba fotónica a nivel de oblea para WAT, PCM y supervisión de la producción
- Prueba óptica y eléctrica automatizada que coordina láseres, medidores de potencia óptica, control de polarización, SMU, VNA y probadores de obleas
Sí, estos flujos de trabajo permiten la integración con los instrumentos y el software de laboratorio existentes, en función de los modelos de los instrumentos, los controladores, el probador, el entorno de software y la arquitectura de pruebas. Los flujos de trabajo de pruebas fotónicas de Keysight se basan en el control coordinado de los instrumentos, la automatización de las mediciones y la recopilación repetible de datos.
Para los flujos de trabajo de pruebas de obleas de fotónica de silicio y de RF, descubre los productos de pruebas de fotónica integrada.
Para la automatización de mediciones ópticas y la realización de ensayos de dependencia de la longitud de onda o la polarización, descubre Photonic Application Suite (PAS).
Si desea realizar pruebas WAT o PCM de fotónica de silicio con un equipo de prueba de obleas totalmente automatizado, descubra el sistema de pruebas de obleas de fotónica de silicio.
Para la caracterización de componentes O/E y E/O calibrados, echa un vistazo a los analizadores de componentes Lightwave (LCA).
Formar a los futuros profesionales del sector de los semiconductores
Descubre cómo las universidades están formando a los futuros ingenieros de semiconductores mediante un aprendizaje práctico en diseño de circuitos integrados, pruebas a nivel de oblea y medición de circuitos integrados fotónicos.
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