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楼上楼下

在阿姆斯特丹风景如画的水路上航行是一种凉爽的游览小镇的方式(天气允许的话……有时这种寒冷可能有点太真实了)。旁边的许多建筑都有很久远的历史(或被设计成很久远的样子),这些特征不太可能在现代郊区住宅中找到。

其中特别突出的(字面上)是一根从屋顶顶部伸出来的横梁。它延伸出屋顶几英尺,朝向街道,末端有一个滑轮。它看起来几乎是装饰性的,但实际上,它有一个极其平凡的功能:这就是你在楼上摆放家具的方式。

对于底层,你可以把椅子和桌子从前门挤到需要的地方。但在这又老又窄又陡的楼梯上,你不可能得到任何东西。你能爬上那些楼梯已经很幸运了。

所以使用了不同的存取机制来把东西拿到上层。你把它们吊到外面,然后从上面的窗户推进去。

3D集成电路实际上也有类似的问题:只有底部的芯片可以访问外部世界。这是有意为之:其他骰子只与彼此交流;他们内部的阴谋与外部观察者无关,而且,就像许多可能发生在楼上的事情一样,他们可以在窥探的眼睛无法触及的范围内安全发生。

但如果你真的想确定隐藏骰子中发生的事情是合法的,你需要一种方法来窥探其中。

这种想法在某种程度上反映了一种历史观点,即三个单独设计的骰子被放在一个包装中。在设计骰子时,你可能并没有想到这些组合,所以当你把所有东西放在一起时,你会挠头:我该怎么测试它?

这里的第一个重要发展是思维的改变:将成为室友的骰子在设计时应该理想地考虑到同居。这个包将包含一个由不同骰子组成的系统。这在两个层面上提出了挑战:骰子必须单独工作和作为一个团队工作。

问题是,当骰子还在晶圆上时,它们通常是单独测试的,而在晶圆排序时,它们不能被彻底测试。探针从来都不适合进行速度测试,现在情况更糟,因为不是所有的电源和地垫都连接在探针卡上。其他平板也可能保持不连接,限制访问。

对于一个典型的单晶片产品,我们的目标是尽可能早地扔掉坏的晶片(以避免进一步处理一个注定要成为垃圾的晶片的成本),但我们可以接受的是,不完美的晶片分类情况将在包装后的最终测试中导致额外的标称损失。

但随着3D ic的出现,经济状况发生了巨大变化。如果两个好骰子和一个坏骰子叠在一起,那么整个骰子——包括两个好骰子——都必须扔掉。这种坏苹果效应极大地改变了收益率方程。

这增加了对内置自检(BIST)等彻底的内部测试机制的需求。通过尽可能多地在晶圆排序时进行测试,可以更好地控制坏苹果的数量。即使是依赖于强劲功率的测试,也可以通过明智地在活动爆发后等待一拍,让功率从下垂中恢复,然后再采样结果来处理。

这是一个领域针对测试(DFT)技术。您可以在模具上构建电路,允许在内部扩展最小输入信号集,并行或轮流管理和多路复用大量不同块的测试,并提供最小的返回值流来指示测试结果。

通过减少I/O数量来提高测试速度(从而提高测试成本),并且由于专用测试端口和健康的内部多路复用和测试模式控制,您可以快速测试内部电路,而无需显式访问每个引脚。

但接下来的问题是在3D包中进行测试。现在你有两个或更多的骰子很好地包装在塑料中,只有一个骰子可以使用。如果骰子被认为是完全相互独立的,那么你绝对没有办法访问未绑定的骰子。骰子显然是相互交流的——毕竟,这就是它们堆放在一起的原因。但是,如果没有预先考虑任何测试,这些信号对测试访问没有任何作用。

在单个骰子中管理测试的机制可以扩展到多个骰子。这个想法是采取测试,在晶圆分类和重复它-加上更多-在封装内的每个单独的芯片。重用是很重要的:你不希望在分别开发完测试之后,用一个多模堆栈从头重做所有的测试。然而,你不能直接在封装部分上应用晶圆排序测试,因为你不能访问隐藏骰子上的衬垫。

这意味着修改你的测试结构,以便基本骰子上的测试端口也可以用于将信号路由到其他骰子。这意味着奉献一些tsv用于路由测试信号之间的骰子。这意味着你最好在设计单个骰子时考虑到这一点,以确保你得到正确的TSV分配和路由。

在最终的测试中,测试信号仍然会发生更多的干扰。对于基晶片,晶圆排序处的测试访问电路仅提供对其自身内部的测试访问。在最后的测试中,它还必须管理其他骰子的信号。这涉及不同的muxing和扫描链长度和旁路模式。这些都不是火箭科学;它是记账。但繁琐而精确的记账:在一组10,000位扫描数据中漏掉一个填充位,就什么都没用了。它必须从一开始就被设计到模具中;作为事后的想法是行不通的。

这就是为什么Mentor最近宣布了他们的testent - 3d产品。它利用了他们用于单个骰子的DFT技术,将其扩展到3D ic。需要明确的是,通过收紧晶圆分类来去除坏苹果或多或少是现有技术的一个新的动力。工具能够考虑多个骰子之间的测试管理,这是新的。

退一步说,如果你要画一个3D集成电路的逻辑框图,但没有对芯片边界的描述,那就没什么新东西了。也可能是一个大芯片。但这些东西是如何构思和组合在一起的现实,加上在晶圆排序和最终测试时需要单独测试,使得通过专用于3D ic的产品来处理它变得可行。

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