随着集成电路技术边界的拓展，传统单片集成芯片面临多重瓶颈。Chiplet技术的出现芯片设计带来新的方向。然而，这条创新之路并非坦途，Chiplet系统集成带来的技术难题同样不容小觑。本文将深入探讨这些挑战，并揭示破解之道。
Chiplet技术创新的架构和设计思路，让芯片制造商能够按系统性能需求混合匹配不同的工艺制程，将先进制程用于性能关键组件，将成熟节点用于成本效益。这种灵活的设计方式，不仅有效地破解传统单片集成芯片所面临的面积墙、存储墙、成本墙和功耗墙等瓶颈，还极大地提升了芯片系统的性能和效率。然而，Chiplet技术的模块化设计与集成，也带来了新的技术难题。
在Chiplet集成过程中，芯粒之间的互连需通过先进封装技术实现，任何互连缺陷都可能对整个系统的性能造成直接影响。因此每个芯粒需要先进行严格的单独测试，确保符合规格且无缺陷，在集成后进行互连测试，验证Chiplet之间互连的完整性和可靠性，还需作为最终系统的一部分进行整体验证。这种双重测试的复杂需求带来了多重挑战。
芯粒可能具备多样化的功能（如模拟、射频等），每种功能都需独特的测试方法。由于芯片面积有限，硅通孔（TSV）等错综复杂的连接以及测试探针物理空间的减少，设计用于测试（DFT）或内置自测试（BIST）的前置功能会进一步增加制造工艺的复杂性，这使得全面验证变得尤为困难。
确保互连的信号完整性至关重要，同时需解决功率传递问题并验证芯粒边界处的数据传输准确性。
目前，缺乏通用的芯粒测试标准，工程师不得不开发定制化的测试策略。这不仅增加了资源消耗，还带来了兼容性问题，尤其是在多供应商集成的系统中。
系统级测试需验证热性能，定位热点或缺陷的位置，并确保在密集封装系统中的测试接入。这对测试的技术和设备提出更高要求。
芯粒测试的复杂性延长了测试周期，并推高了制造成本。因此，开发可扩展、经济高效的测试方法，实现真正的经济可行性至关重要。
从裸片的角度看，Chiplet的良率理论上应显著高于SoC。然而，Chiplet系统集成实际的组装过程却引入了额外的良率挑战。多芯粒集成会带来潜在故障点的增加，使得实现高良率变得异常艰难。
单个芯粒的良率损失：先进节点芯粒通常良率较低，且多功能集成芯粒存在额外的缺陷风险。 集成造成的缺陷：集成过程中，互连缺陷、键合过程中的错位以及材料因热膨胀盈利产生的裂纹或分层均会影响系统良率。 系统中的累计良率损失：随着芯粒数量的增加，整体良率可能因系统级测试而进一步下降。若不及早识别出缺陷芯粒，将浪费大量组装资源。 热量与可靠性问题：不均匀的热分布可能产生热点并降低可靠性，而热循环则可能导致封装级故障。
开发Chiplet集成测试新策略
探索良率优化路径
针对Chiplet集成过程中遇到的测试复杂性和良率挑战，可以从以下方面探讨解决之道。
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