高出力チップのテスト限界を突破:MA-tekがCoWoS混合電源Latch-Upテストソリューションを発表
AIと高性能計算の需要が爆発的に増加する中、各社は高出力チップの開発、特にCoWoSパッケージ技術に投入しています。これらはロジックチップと高帯域幅メモリ(HBM)を組み合わせた先進的なプロジェクトであり、性能は強力ですが、消費電力は数百ワットに達し、さらにはキロワット(kW)レベルに達することもあります。このようなトレンドは、信頼性分析における「ラッチアップ(Latch-Up, LU)テスト」に前例のない厳しい課題をもたらしています。
驚異的な数量:MK4 の2304ピンが、CoWoS の数千から数万にも及ぶピンと出会うとき
先進のパッケージ技術が急速に進展するにつれて、チップの複雑さは幾何級数的に物理的仕様に直接反映されています。業界の先進的なThermo Fisher Scientific MK4テストシステムを例に挙げると、そのハードウェア仕様は最大2304ピンのESDテストをサポートできるようになっています。
しかし、この最先端の装置が現在最も注目されているCoWoS先進パッケージに直面すると、真の挑戦が始まります。CoWoSパッケージ内部のチップ接続と外部ピンの数は、しばしば数千、さらには数万に達します。このような数量のギャップに直面し、限られた2304のハードウェアピンリソースを使用して、精密なテスト戦略と高い柔軟性のあるチャネル構成を通じて、CoWoSの巨大なテスト要求を完全にカバーする方法が、信頼性テストエンジニアの最大の試練となります。
テストのボトルネック:なぜ従来の装置はCoWoSの前に「供給不足」になるのか?
現在の高出力ロジックチップがスタックする高帯域幅メモリ(HBM)の2.5D/3Dパッケージ技術(例えば、TSMCのCoWoS)は主流となっています。しかし、従来のLatch-Upテスト装置は高出力チップに直面すると、通常、2つの致命的なボトルネックに直面します:
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電源組数が深刻に不足している:
2.5Dまたは3Dの複雑なパッケージでは、内部に複数のチップがスタックされており、それぞれの動作電圧が異なるだけでなく、電源を入れる順序を厳密に制御する必要があります。しかし、業界標準のThermo Fisher MK4テスト機は最大で7系統の電源しか提供できず、複雑な先進パッケージの要求を満たすのは困難です。
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電流供給能力の制限:
MK4テスト機の単組最大電流は通常10Aに制限され、総電流は18Aを超えない。Latch-Upテストは静的消費電力を評価するが、このような高出力プロジェクトのテストプロセスにおける最大電流の要求は、しばしば数十または数百アンペアに達し、従来の装置では全くスムーズに駆動できない。。
解決方案:MA-tek MK4 + Hybrid Power Supply (混合電源システム)
物理的制約を突破するために、MA-tekは発表しました「MK4 + Hybrid Power Supply」の統合ソリューション。ハイブリッド(混合)コンセプトを用いて最大2304ピンをサポートし、MK4内部の精密電源と強力な外部電源システムを同時にスケジュールできるようにし、テスト機に強力な「外部の心臓」を搭載したかのようです。外部電源システムは非常に優れた仕様と安全性を備えています:
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超大電流出力:
4つの外部大電源(1つの6V/250Aと3つの6V/125Aを含む)を拡張し、電流供給能力を数百アンペアの究極の仕様に直接引き上げ、高出力チップの「動かない」という痛点を根本的に解決しました。
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精密過程控制:
MK4の内部電源と外部の大電源を同期させ、プログラムを通じて複雑な電源のオンオフ順序を正確に制御します。各外部電源は、Latch-Upテストにおいて重要な「過電圧 (Over Voltage)」条件を完全にサポートしています。
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高度なテスト能力:
アナログプログラミングとデータ返送をサポートし、各外部電源がLatch-Upの「オーバーボルテージ」テスト条件をサポートできる。
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全方位温度制御と高い拡張性:
高出力テストに伴う高温は無視できません。我々のテストアーキテクチャは、ATC(温度制御システム)とChiller(冷却装置)を完全に配置し、チップが極端なテストの中で安全かつ安定していることを保証します。システムは将来的な拡張性も備えており、いつでもより高い仕様の挑戦に備えています。

強力な電力サポートに加えて、MK4システムは複数の高度な分析機能を統合しており、信頼性テストを深い精密な部品特性分析に進化させています。
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内蔵C.T.(カーブトレーサー)曲線追跡:
ESDテストとLatch-Upテストの前後に、すぐにデバイス特性診断を行い、エンジニアが故障メカニズムを判断するのを支援します。
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自動捕捉脈衝波形:
HBM/MMのパルス波形を自動的に記録できる。
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高速ベクトルと前処理:
10MHzの周波数と256Kの深さを持つベクトル機能を提供します。これは現代のロジックチップにとって重要であり、Latch-Upテストを行う前に「前処理ベクトル」を使用してチップを特定の動作状態に導く必要があります。

AIと高性能計算(HPC)の継続的な進化に伴い、高出力チップの信頼性テストはもはや単なる実験室作業ではなく、強力な電力インフラと精密なプロセス制御サポートを必要とするシステムエンジニアリングとなっています。
MA-tekは最先端の装置を持つだけでなく、代替不可能な実戦ノウハウを備えており、顧客が複数のCoWoSプロジェクトの「スーパー高出力Latch-Upテスト(Super High Power Latch-Up)」を成功裏に完了するのを支援しました。技術的な課題を克服しただけでなく、千ワット(kW)レベルの成功したテストケースも持っています。次世代の高出力チップの信頼性の試練に直面して、MA-tekは最も専門的で信頼できるガードマンとなります。ぜひご連絡いただき、あなたの先進的なチップに最適なテストソリューションをカスタマイズしましょう!