加速次太赫茲波通信、芯片及3D組件開發

半導體測試設備領導者愛德萬測試(Advantest)宣布開發出應用于電路分析的短脈沖太赫茲波技術，該技術主要用于分析次太赫茲波段(100GHz~1THz) 組件的傳輸特性(S-參數)，以及偵測芯片電路故障特征與位置(TDT/TDR)。此項新技術克服了現行技術的測量局限性與難以負擔的成本問題，可望大幅帶動先進裝置的發展，擴大應用層面。

1、次太赫茲波傳輸特性分析技術

隨著智能型手機與各式行動裝置日趨普及，無線通信流量激增，現行規定頻率范圍內所能負荷的容量已不敷使用，因此，較高頻率范圍、尚未用于無線通信的次太赫茲波段，逐漸成為全球研發重點。

圖1、次太赫茲波通信應用情境   數據源︰日本總務省

在開發高頻組件過程中，測量系統整體頻率特性尤為重要，包括評估主動組件增益與I/O阻抗、電路板與連接器等，其中會涉及輸出信號振幅和相位的反射與傳輸特性的測量，即所謂S-參數(散射參數)。然而現今市面上的網絡分析儀一次測量范圍上限僅為100GHz，若超過此限，工程師只能不斷反復修改設備與測量方式的設定，這不僅造成額外工作負擔、耗費更多時間，也影響測量數據的連續性，測量成本更會因此倍增。

愛德萬測試這項最新技術的目標就在于大幅降低上述負擔︰采用飛秒光學脈沖激光做為信號源，透過寬帶光學/電子探棒，進行一階段(one-pass) 式的S-參數測量，最高可支持1.5THz，如此所帶來的效率提升效益將讓使用者縮短時間、減輕工作負擔，進而降低成本。

2、高空間分辨率芯片布線質量分析技術

盡管半導體電路尺寸日益縮小有助于消費性電子產品體積輕巧化、指令周期加快，卻使得摩爾定律面臨技術瓶頸之虞。為避免微型化發展遭遇物理極限難題，芯片制造商正著手研發3D半導體芯片，讓單一封裝能夠實現電路多層化。其中最大的挑戰便是布線故障分析。由于電路板相互堆棧，無論是X光或其他現行檢測技術，都難以找出布線故障點，如開路、短路、阻抗、電路不匹配等問題。一般而言，偵測這些問題，會利用示波器TDR (時域反射) 和/或TDT (時域傳輸) 分析功能，但芯片尺寸走向微型化，必須具備超高空間分辨率才能進行故障分析。

圖2、3D半導體布線故障與TDR測量范例

愛德萬此項全新技術采用飛秒光學脈沖激光做為信號源，能夠提供極優異的空間分辨率，分辨率可小于5μm，最大測量范圍達300mm。在承襲愛德萬測試深獲客戶肯定的太赫茲波光譜造影系統基礎下，飛秒光學脈沖激光同樣擁有極高分辨率，此外，這項新技術還提供了比對功能，能夠精確判斷組件CAD數據數據上的布線故障位置，最適于分析高度復雜的高密度電路缺陷。

2015年5月27-29日愛德萬測試于東京Big Sight舉辦的Wireless Technology Park展覽上展示應用此項新技術開發的系統原型，預定于2015會計年(即2016年3月底) 推出相關產品。