隨著先進製程芯片、高速接口芯片與功率半導體快速發展,芯片開關瞬態、高速動態響應等指標成為器件性能評估的關鍵。高端自動測試設備(ATE)是晶圓測試與成品芯片驗證的核心裝備,而高速ADC作為動態波形采集鏈路的核心器件,直接決定芯片瞬態參數測量精度。奇歷士自研高速射頻ADC芯片,為國產高端ATE設備提供自主可控的信號采集底座。
一、關於奇歷士
奇歷士是國內專註高性能ADC/DAC芯片正向研發的高新技術企業,2018年在深圳、香港布局研發與運營中心。核心團隊匯集海內外頭部半導體企業資深專家,具備高速ADC芯片設計、板卡、系統參考方案搭建與商業化落地的全鏈條能力。公司在中國、美國、歐洲累計申請二十余項專利,聚焦測試測量、半導體測試、光通信等高端賽道,可提供芯片、參考設計、板卡配套與技術支持端到端國產交付,多款高速ADC芯片已實現量產,打破海外高端器件長期壟斷。
二、奇歷士12位精度10.4G高速ADC芯片
奇歷士推出12位精度、10.4GSPS高速射頻采樣ADC芯片,可對標替代海外主流型號ADC12DJ5200及AD9213。在同等核心性能指標下,芯片功耗相比ADC12DJ5200、AD9213降低30%以上。芯片搭載JESD204B高速串行接口,擁有優異的模擬帶寬、低孔徑抖動、高ENOB有效位數與高無雜散動態範圍,能夠完整捕獲芯片通斷瞬間的納秒級瞬態脈沖波形,適配高端ATE嚴苛的動態波形采集需求。更低功耗可有效降低ATE測試板卡散熱壓力,便於高密度多通道測試站點布局,提升芯片量產測試吞吐效率。
三、奇歷士完整ADC產品矩陣:CAE2X00、CAE2X00S、3X、4X系列
奇歷士搭建梯度完備的數據轉換器產品家族,覆蓋低速高精度到超高速射頻采樣,滿足ATE設備多維度信號采集需求。
- CAE2X00系列:主力成熟射頻采樣產品線,采樣率覆蓋1GSPS‑10.4GSPS,統一12bit精度,功耗優勢突出,擅長芯片高速瞬態波形采集,是ATE動態測試主力方案。
- CAE2X00S系列:2X系列高端升級型號,最高采樣頻率達到20GSPS,6GHz模擬帶寬,進一步優化噪聲、線性度與動態範圍,面向下一代高端ATE超高速瞬態參數測量場景。
- 3X系列:高精度中低速ADC產品線,采樣率覆蓋10MSPS‑600MSPS,分辨率12bit~16bit,主打低噪聲、高直流精度,用於ATE直流參數、靜態電流、電源狀態監測等穩態指標測量。
- 4X系列:下一代超高速射頻采樣平臺,采樣率覆蓋20GSPS‑100GSPS,12bit精度,面向未來先進製程芯片超高帶寬動態特性測試,儲備前沿技術能力。
全系列產品高低搭配,單臺ATE設備可靈活選用多款ADC芯片,同時兼顧靜態參數與高速瞬態測試,簡化整機供應鏈管理。
四、ATE設備工作原理和高速ADC芯片在ATE設備中的應用
ATE自動測試設備的核心工作邏輯:向被測芯片(DUT)輸出標準化激勵信號,采集芯片在激勵作用下產生的電壓、電流響應波形,將實測參數與標準閾值比對,完成芯片性能判定、缺陷篩選與器件特性表征。
ATE測試分為靜態直流參數測試和瞬態動態特性測試兩大類。先進製程芯片、高速接口芯片、功率半導體的開關轉換過程僅為納秒級別,器件導通、關斷瞬間會產生快速變化的電壓與電流脈沖,包含上升沿、下降沿、電壓過沖、開關損耗等關鍵性能參數。
完整測試鏈路:測試主機產生激勵信號輸入被測芯片;芯片輸出的瞬態模擬波形經過前端信號調理電路送入高速ADC;高速ADC對快速變化的模擬波形做高速采樣、數字化處理,將波形數據傳輸至FPGA與測試主機;系統通過算法提取上升時間、下降時間、瞬態電流峰值等動態參數,完成芯片性能評估。
ATE設備對高速ADC指標要求嚴苛:
1. 高采樣率與大模擬帶寬:精準捕捉納秒級快速邊沿,還原瞬態波形細節,避免波形失真帶來的參數誤判;
2. 高ENOB與高SFDR:在強弱信號共存的環境下,穩定采集瞬態尖峰信號,保障動態參數測量準確度;
3. 低抖動、低功耗:多通道並行量產測試場景下,低抖動保證多通道同步采樣精度,低功耗緩解板卡發熱,保障長時間連續測試穩定性。
高速ADC是ATE動態測試模塊的核心瓶頸,芯片性能上限直接決定ATE設備對高速芯片瞬態特性的測量能力。
五、國產高速ADC支撐高端ATE設備,實現芯片瞬態特性精準測量
依托奇歷士12位10.4GSPS高速ADC芯片與完整產品矩陣,國產高端ATE設備可實現芯片納秒級瞬態波形完整捕獲與精準參數提取,支撐高速接口芯片、功率半導體、先進製程芯片的動態特性測試,完成核心采集器件國產化替代。在芯片瞬態測試場景中,奇歷士高速ADC能夠完整還原器件開關瞬間的電壓、電流脈沖波形,精準捕捉邊沿變化、瞬態尖峰等細微信號,減少測量誤差,降低芯片誤判、漏判概率。國產ADC方案規避海外器件斷供風險,保障半導體測試裝備供應鏈自主可控。
結合CAE2X00、2X00S、3X、4X全系列產品,ATE設備廠商可根據不同芯片測試需求靈活選型,兼顧靜態參數測量與高速瞬態波形采集,助力國內高端半導體自動測試設備產業實現國產化突破,賦能國內晶圓廠與封測廠芯片量產驗證工作。
