Forschungsprojekt OKTOPUS

Zielstellung

Das Projekt OKTOPUS steht für „Optimal-Konfigurierbare Test-Organisationsplattform mit Unterstützung der Synthese“. Dabei untersucht die IMMS GmbH gemeinsam mit den Industriepartnern Konrad GmbH (Radolfzell), Atmel Germany GmbH (Heilbronn), Melexis GmbH, X-FAB Semiconductor Foundries AG (beide Erfurt) sowie der Universität Nürnberg -Erlangen, Lehrstuhl für RS und dem Lehrstuhl für HF-Technik zukunftsorientierte, modulare Testkonzepte. Die Ziele des Projektes bestehen in der Erforschung einer Testplattform, die Hardwaregerüst, Softwareumgebung und Testentwicklungsmethodik umfasst.

Durch Skalierbarkeit der Testerarchitektur soll bei steigenden Anforderungen das Equipment mitwachsen können, ohne die Plattform verlassen zu müssen. Der Weg vom fertigkonfigurierten Großtester hin zum anwenderspezifisch konfigurierten Modulartestsystem verspricht eine Reduzierung der Testkosten. Weitere Leistungsmerkmale sind die Zukunftssicherheit der Investition durch die Einsetzbarkeit von Modulen vieler Anbieter nach Industriestandards, automatische Systemkonfiguration sowie Testsyntheseunterstützung. Von besonderer Bedeutung für die IMMS GmbH als F&E-Partner ist die Migration vom Labor in die Fertigung, um Fortschritte der Testmethodik auch unter produktionsrelevanten Umgebungen anzuwenden.

Forschungsverlauf und -stand

Das Projekt ist von seinen Inhalten sehr komplex und gliedert sich in sieben Arbeitspakete:

• AP1 Erstellung der Spezifikation der Testplattform
• AP2 Testspezifikation und Testprogrammerzeugung
• AP3 Modellierung und Simulation
• AP4 Elektrische Schnittstellen und Prüfadapter
• AP5 Hardwarearchitektur
• AP6 Softwarearchitektur
• AP7 Systemverifikation

Entsprechend der vorhandenen Kompetenzen an der IMMS GmbH ist sie besonders in die Arbeitspakete AP2, AP4 und AP5 eingebunden. So erfolgte im AP1 eine Analyse von modu- laren Testplattformen, Anbietern und den gegenwärtig verfügbaren Leistungsparametern von modularen Testerinstrumenten. Dabei wird die Bedeutung modularer Testsysteme für eine zukunftsfähige Ausrichtung der Messtechnik am Institut und für die Zusammenarbeit mit Partnern der Mikroelektronikindustrie und mit KMUs deutlich. Ausgehend von den Spezifikationen des am Institut vorhandenen Geräteparks von IC-Evaluierungstestsystemen und Stand-alone-Geräten sowie einer Analyse von gegenwärtigen und zu erwarteten Aufgabenstellungen wurden die Anforderungen der IMMS GmbH an künftige Testsysteme spezifiziert und so die Leistungsmerkmale der Testplattform festgelegt. Weiterhin wurde als Schlüsselanwendung der Test von integrierten opto-elektronischen Schaltungen, die sowohl Mixed-Signal- als auch HF-Tests sowie die optische Stimulierung mit Spezialequipment erfordern, entschieden. Dabei sollen die Leistungsparameter der Testplattform anhand der drei folgenden Schaltungsgruppen mit unterschiedlicher Testkomplexität untersucht werden :

• PDICs (photo detecting integrated circuits)
• APCs (automatic power control)
• PDAs (photo diode arrays)

Die Entscheidung fiel auf diese Schaltungsgruppen, da am Institut sowohl das Schaltkreis-Design als auch die Testmethodik von optoelektronischer Schaltungen seit mehreren Jahren fest etabliert sind.

Ausblick

OKTOPUS wurde im Juni 2007 gestartet und läuft bis Mai 2010. In den nächsten Jahren sollen Konzepte einer modularen Testplattform entwickelt und ihr Optimierungspotenzial für einen kosteneffizienten Test untersucht werden. Testermodule für Testplattformen sind am Markt verfügbar, nicht aber die Adaptierung zum Prüfling. Hier liegt ein Schwerpunkt auf dem Weg zum einsatzbereiten Testsystem. Auch hier sind neue Konzepte gefragt, die Testerressourcen flexibel und mit hoher Signalqualität zu routen. Diese Adaptierung für Anwendungen in der Mikroelektronik ist zu evaluieren und zu charakterisieren. Weiterhin sollen Selbsttest- und Kalibrier- Strategien untersucht werden.