Das Fraunhofer-Institut für Elektronische Nanosysteme ENAS plant in Kooperation mit dem italienischen Unternehmen ELES S.P.A. in Chemnitz eine neue Forschungs- und Entwicklungseinrichtung zum Testen und zur Zuverlässigkeitsbewertung von Halbleiterbauelementen, Das ‚Test and Reliability Center‘ (TRC) soll künftig die Halbleiterbranche bei der Erfüllung von Qualitätsstandards unterstützen und automatisierte Prüfverfahren für die Chipindustrie entwickeln.
ELES S.P.A erweitert als erster Kooperationspartner mit seinem »Burn-in-Testsystem« die derzeit im Aufbau befindliche Infrastruktur des TRC. Die neue Anlage wird es erlauben, elektronische Systeme, wie Prozessoren (CPUs), digitale Speicher, anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs), mikro-elektromechanische Systeme (MEMS) und Sensortechnologien, auf Funktionsfähigkeit, Stabilität und Qualität zu prüfen. Indem Bauteile und Baugruppen unter Funktionsbedingungen, also unter Strom, extremen Temperaturintervallen ausgesetzt und damit beschleunigte Alterungsprozesse künstlich simuliert werden, lassen sich Mängel identifizieren und mögliche Frühausfälle aufdecken. Kleine und mittlere Unternehmen der Halbleiterbranche können in Zukunft von dem experimentellen Testangebot des TRC profitieren.
Strategische Partnerschaft
Weiterhin wollen das Fraunhofer ENAS und ELES S.P.A. im Bereich der Qualitätssicherung von Halbleiterkomponenten und -baugruppen zusammenarbeiten und ihr Test-Know-how bündeln. Gemeinsam sollen Fehlererkennung und Methoden des maschinellen Lernens verzahnt werden.
Prof. Dr. Harald Kuhn, Initiator des TRC und Institutsleiter des Fraunhofer ENAS, hob im Rahmen der Ankündigung hervor, dass insbesondere der Einsatz von Künstlicher Intelligenz am TRC es zukünftig ermöglichen soll, in großen Mengen an Testdaten Muster zu erkennen. So ließen sich Fehler und Fehlermechanismen von Halbleiterprodukten identifizieren und Vorhersagen zu möglichen Ausfällen treffen.
Francesca Zaffarami, Geschäftsführerin bei ELES S.P.A., sieht in der Zusammenarbeit mit Fraunhofer ENAS großen Mehrwert für Chipproduzenten. Neue Prüfmethoden zur Fehleranalyse und zum Ausschluss von Fehlerquellen durch kontinuierliches Lernen aus Testergebnissen im ‚Learn from Failure‘-Prinzip ermöglichten es, Ausfallpotenziale schneller, automatisiert und frühzeitig im Produktentwicklungs- und Designprozess zu erkennen. Durch anschließende Designkorrekturen ließen sich Design- und Testkosten senken, die Produktionseffizienz steigern, Markteinführungszeiten verkürzen und späteren Ausfällen in der Anwendung vorbeugen.
