發佈日期：2025/5/20可靠度測試即時監控
發佈單位：iST宜特
可靠度測試往往需要漫長的時間驗證，您是否只能依賴外部實驗室提供的數據，靜待結果？在測試過程中，如何能隨時掌握產品的測試數據，縮短決策時間，提升開發效率呢？
可靠度測試即時監控
可靠度測試即時監控
可靠度測試即時監控
當前電子產業發展迅速，特別是在 AI、電動車、高電壓產品等領域，不管在規範和測試設備上，傳統可靠度測試已難以應對快速變遷的技術需求。
（一） 規範與挑戰：
隨著市場對創新產品的需求日益增加，企業面臨更短的開發時程壓力。新產品開發週期加速，意味著從設計、試產到量產的時間被大幅壓縮，進而對可靠度驗證提出更高的效率與彈性要求。特別是在許多新興技術尚未建立完整可靠度測試規範的情況下，驗證團隊需自行設計模組與支援機制，以滿足不同情境下的監控與測試需求。
此外，隨著晶片設計日趨高度整合及客製化，製程及材料可靠度也需要調整測試手法以縮短驗證時程，如何在眾多規格下快速調整參數以因應各家客戶所提出的驗證手法及對應實驗條件，是現今可靠度驗證產業的一大挑戰。
（二） 測試需求：
電壓、電流供電及量測規格的多樣化，需具備不同解析度或是自動化儀控的整合；此外，測試中額外衍生的功能需求，例如脈衝寬度調變 (Pulse Width Modulation, 簡稱PWM)、動態回饋偵測(Dynamic Feedback Detection, DFD)、電源擴充(Power Expansion, PE)等，甚至到軟體的調整因應特殊需求，在可靠度驗證上也日益普遍。若單靠添購標準機台或傳統硬體架構的設備，難以滿足這些需求，如何擴充標準機台功能及快速開發出具彈性化的測試手法，將影響產品的測試完整性以及上市時程。
本期宜特小學堂將探討如何透過接案配套管理模式，統一管控測式資訊，並藉此平台，減少您與實驗室之間來回溝通的時間，亦降低訊息傳遞的誤差，透過可連線的軟、韌、硬體整合模塊，即時處理線上量測資訊，確保測試準確性與時效性。宜特最新全球智慧驗證可靠度中心，結合智慧監控、即時反饋、全球連線功能，協助工程師打造出高效、準確且可遠端監控的測試系統，提升產品可靠度的驗證品質，並降低第一線的人力需求。
一、因應AI與電動車發展，半導體業在可靠度測試上面臨三大挑戰
(一)AI 與電動車產品的可靠度測試痛點
高速運算 AI 晶片需要長時間穩定運作，但溫度變化、電壓波動、散熱問題等因素都會影響到效能。而電動車電源管理要求高，在高電壓與快速充放電環境下，如何確保電池模組與控制系統的可靠性是關鍵挑戰。
(二) 高度整合型、特規晶片及製程材料驗證的挑戰
當多個系統模塊整合於單一晶片封裝時，往往會帶來以下的挑戰：功耗變大(熱逸散不佳)，啟動程序複雜化、晶片驅動監控一對一進行、特定功能區需要額外監控或做程式驅動、特定腳位需做高解析度量測、或需搭配特定儀器整合進行驗證。這些挑戰都必須搭配設備機台、儀控設施，快速提供客戶可行性評估以及驗證手法。如何在有限時間內提供可行的解決驗證方案，並與客戶達成測試手法的共識，需要有一定程度的設計資源與資料庫。在前期驗證的系統開發上，必須根據測試條件以及測試過程中產生的異常，快速反應並適時介入來調整實驗參數。
(三) 現有測試設備及傳統做法的局限
現有測試設備可分成一體式與分離式架構。一體式設備將所有加速條件（如溫度、電壓、監控等)整合在一個標準系統上，並具備一定的規格跟制式化設定，甚至連電路板或治具也有一定的規格限制。而分離式架構則是，透過外部組裝，根據專案需求組合供電系統、爐體、驅動電路與監控儀器，並通過開發軟、韌和硬體進行整合。前者在規格上有較多限制且涉及成本考量，後者則須長時間開發，且時程不易掌控，必須投入大量設計資源評估，規格驗收的不確定性亦高。
此外，現有可靠度測試非常仰賴人工巡檢，遇到異常只能靠人員回報，且無法準確知道異常發生當下的時間點，亦無法在測試過程中迅速應對異常。
二、宜特全球智慧可靠度驗證中心的解決方案
為了因應上述挑戰，宜特結合業界資源，於今年第二季推出全球智慧可靠度驗證中心(Global Smart Reliability Center)。運用豐富的設計資料庫及模組化設計，將各類測試需求、儀器、操作介面及控制器功能模組化，並開發線上資料庫及接案系統，根據客戶驗證規格流程可行性來進行快速評估，並提供相應的提供解決方案。此外，亦搭配資安架構，開放帳號密碼以提供連線監控，透過即時處理及圖表顯示，並結合生命模型預估，確保實驗參數的正確性及監控異常，可於異常發生的第一時間，通知測試工程師及客戶採取應對措施。
圖一：宜特全球智慧可靠度驗證中心的解決方案 (資料來源：宜特科技)
透過智慧監控、即時反應、全球連線，透過以下方式提升產品可靠度測試效率：
(一) 智慧監控獨立通道（Independent Channel Smart In-situ Monitoring）
監測樣品的各項數據，除了可即時回傳之外，還可以獨立監測每個測試樣品的電壓、電流和溫度，以確保測試的精準度。
圖二： 實時監測樣品的各項數據並可即時回傳 (資料來源：桓銘科技)
(二) 即時反應（Real-time Response）
如果測試過程中，某個樣品發生如溫度過高、電流異常的情形，系統會即時獨立斷電，防止樣品進一步劣化，確保分析的準確性。
圖三：即時反應畫面 (資料來源：桓銘科技)
(四) 工程資料分析（Data Analysis)
透過EDA分析工具，可以清楚掌握產品在測試中各項參數隨時間變化的關係，可作為產品量產前的參考。
圖五：透過EDA分析工具，掌握產品量產前的工程數據 (資料來源：易方科技)
三、案例分享
（一）案例一：多通道電源系統的設置與軟體控制機制的增強
客戶面臨的問題是，需要施做不同且獨立的加壓測試(Voltage Stress Test)，並要即時掌握每顆樣品的狀態，實驗架設過程繁瑣、費時且易出錯。為了解決這些問題，我們根據客戶的規格需求客製了多通道且彈性的電源系統，並搭配軟體的多樣控制機制。最終，節省了70%的架設資源，完整取得實驗數據並完成測試。也可預留機台配置，應對後續各種客製化需求。
圖六：通過設置多通道電源系統及強化軟體控制，解決繁瑣架設問題，並確保數據準確性。
(資料來源：宜特科技)
（二）案例二：機櫃式的客製設備與自動化數據紀錄
由於客戶的產品類型繁多，需要準備多種不同儀器規格來應對，且實驗設備過於繁瑣，準備過程複雜。為了解決這些問題，我們將應用模組和相關儀器組裝成機櫃式標準設備，減少了每次架設過程中的出錯率。同時亦研發了符合規格的儀器，提供全功能的應用解決方案。
這樣的改進不僅滿足了客戶的應用需求並加速了實驗進度，還能根據不同市場需求進行靈活調整，避免了重新購買新設備。所有實驗數據皆可自動化紀錄，並提供電源時序、保護、延遲及警告等多項功能，進一步提升了操作效率與準確性。
圖七：將應用模組和儀器整合成客製化機櫃設備，自動化紀錄數據，可靈活調整設。
(資料來源：宜特科技)
在AI、高速運算（HPC）和電動車等先進應用快速發展的背景下，半導體可靠度測試標準尚未完善，業界迫切需要靈活且高效的測試方案，以確保產品穩定性與市場競爭力。宜特透過智慧監控、即時反應、全球連線，打造出快速、準確、可遠端監控的測試系統，成功幫助客戶透過自動停機機制減少測試時間，同時提升產品可靠度，展現出技術創新的實質效益。
目前，宜特全球智慧可靠度驗證中心已正式啟用，可為元件可靠度測試提供完整的驗證環境，並適用於晶圓代工、ASIC設計公司、電動車、高電壓產品等關鍵領域，以強化業界標準與測試效率，持續推動半導體可靠度驗證技術的發展。
如需進一步了解宜特全球智慧可靠度驗證中心，歡迎洽詢+886-3-5799909 分機8906 李小姐(Anne)│Email: web_GSRC@istgroup.com ; marketing_tw@istgroup.com。