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STMicroelectronics, un leader mondial dont les clients couvrent toute la gamme des applications électroniques, est le premier fabricant de semiconducteurs au monde à avoir réalisé une tranche de silicium dont les puces ont été entièrement testées sans utiliser de sondes à contact. Les innovations réalisées par ST dans les technologies de test permettent de contrôler des tranches contenant des puces telles que des circuits intégrés d’identification par radiofréquences (RFID) en utilisant des ondes électromagnétiques comme lien unique avec les circuits situés sur la tranche. Rendements plus élevés, délais de test raccourcis et baisse du coût des produits : tels sont les avantages potentiels de cette méthode. De plus, les essais sans contact permettent de tester des circuits RF dans des conditions proches de la réalité.

La nouvelle technologie EMWS est l’aboutissement du projet de R&D UTAMCIC (UHF TAG Antenna Magnetically Coupled to Integrated Circuit), dirigé par Alberto Pagani, Giovanni Girlando et Alessandro Finocchiaro de STMicroelectronics, et le professeur Giuseppe Palmisano de l’Université de Catane. Ce projet a reçu un prestigieux trophée Sésame 2010 dans la catégorie Production & Test lors du salon Cartes and IDentification qui a eu lieu à Paris en décembre 2010. La technologie EMWS (Electromagnetic Wafer Sort) est une évolution de la technologie de tri électrique des tranches (EWS), dernière étape de la fabrication des tranches avant leur assemblage et le test des produits finals montés sur leur boîtier. À cette étape du cycle de production, la tranche traitée contient un ensemble de circuits identiques, les puces.

Une carte-sonde reliée à un système de test automatique (ATE, Automatic Test Equipment) est déplacée au-dessus de chaque puce, tandis que les sondes microscopiques établissent un contact avec les plots de test de la puce. Le système ATE procède alors aux tests pour confirmer que la puce est enti􀁱rement fonctionnelle, ce qui permet d’éliminer toute puce non opérationnelle avant qu’elle soit assemblée et montée sur son boîtier. L’EWS est une technique récente où chaque puce contient une minuscule antenne et où le système ATE alimente électriquement et communique avec la puce par l’intermédiaire d’ondes électromagnétiques. Cette approche réduit le nombre de plots de test sur la puce, ce qui réduit de façon significative les dimensions des puces. Si les sondes demeurent nécessaires pour assurer l’alimentation électrique lors des tests de produits haute puissance, la technologie originale développée par ST (1) permet à présent de tester des circuits basse consommation sans le moindre contact.

« Cette percée dans le domaine des technologies de test démontre l’engagement de ST en faveur de sa politique du zéro-défaut. Elle profite essentiellement aux clients qui utilisent nos circuits RF basse consommation », a déclaré Alberto Pagani, Test R&D and Competitive Intelligence, et l’un des développeurs de la nouvelle technologie. « Les tests sans contact permettent d’améliorer la couverture des tests. De plus, les circuits RF, le protocole anticollision et l’antenne embarquée étant testés dans les conditions où ils seront utilisés dans l’application finale, la qualité et la fiabilité s’en trouvent considérablement améliorées. »

Les essais sans contact raccourcissent de façon significative la durée des cycles car ils autorisent un haut niveau de parallélisme en mode sans contact. De plus, cette technique augmente les rendements en évitant d’endommager les plots, un problème fréquent au cours des essais ordinaires.

(1) Informations techniques La technologie de tri électromagnétique des tranches (EMWS) sans contact repose sur une technique brevetée baptisée Electromagnetic Concentration/Expansion. Elle utilise une structure passive composée de deux antennes ou plus, interconnectées pour obtenir une résonance en série faisant office de « lentille électromagnétique » et qui concentre l’énergie électromagnétique entre une surface importante vers une surface de dimensions moindres, comme une puce, ou « développe » l’énergie depuis une surface réduite vers une surface plus importante. L’Electromagnetic Concentrator/Expander, qui peut ètre incorporé dans un systeme de test, permet d’augmenter d’au moins un ordre de grandeur la distance de communication (plage de lecture) entre la puce et un système externe (ATE par exemple). De plus, pour les circuits ultra-basse consommation de type RFID, la puce peut être alimentée directement par l’énergie électromagnétique concentrée, ce qui permet de la tester entiérement sans établir le moindre contact.

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