高数据速率和微定位引领连通性的未来

如今，我们早已习惯了无处不在的无线网连接。无论是身处咖啡馆、酒店客房或是35,000英尺的高空，我们依然能以合适的网速访问互联网。但是尽管这种连通性无处不在，我们仍然会把钥匙放错地方或是忘记手机丢在哪里。

想要解决这些难题，则需要新的连通性技术。作为下一代Wi-Fi标准，Wi-Fi 7可支持极高的数据吞吐量。在其最终形态上预计会达到甚至超过当前的有线传输速率，成为VR和其他高频带宽应用的理想选择。

尽管超频宽带（UWB）不属于Wi-Fi的范畴，但可将其视为一种配套的无线电技术，用于增强和补充Wi-Fi领域。UWB不仅能帮我们轻松找到钥匙或者减少遗失情况，甚至有可能取代钥匙！

这些下一代无线电技术将带来诸多益处，让消费和工业设备达到前所未有的高度。半导体则是此类应用的基础技术，为确保芯片质量，测试环节在半导体芯片制造过程中显得尤为重要。

为了将新技术广泛应用于现实世界，需要将对新技术的复杂特性分析逐步过渡为有效的量产测试，以使新技术的测试方法紧跟技术发展趋势，下面我们将详细论述出现这一转变的原因。

 

Wi-Fi 7简介

 

Wi-Fi 7，即工程师们常说的IEEE 802.11be，是全球Wi-Fi连接标准的下一代版本。此外它还创建自当前Wi-Fi 6E首次引入的增强功能——6GHz带宽。自2008年推出Wi-Fi 4（802.11n）后，2.4 GHz和5 GHz成为主流，而Wi-Fi 6E则首次使用了新的频谱。新增的频段有助于解决网络拥堵和吞吐量问题。

除此之外，Wi-Fi 7还引入或改进了一些技术，比如自动频率协调（AFC）、多链路操作（MLO）、4K正交幅度调制（QAM）。

• AFC与6 GHz频段密切相关，它将使Wi-Fi设备能够与已在频谱中运行的其他设备共存，包括敏感的国防部和NASA的卫星通信系统。
• MLO充分利用了Wi-Fi 7中5 GHz和6 GHz频段在频谱上紧密相邻的特点。得益于MLO，手机和IoT设备将能够同时访问多个无线通道，从而提高了信号的稳定性和效率。
• 4K QAM通过发送不同幅度和相位的叠加信号，可将更多数据打包并传输。之前的Wi-Fi 5（11ac）支持的最高调制是256个状态，相比之下4K QAM将这一数字提高到4,096，并成为Wi-Fi 7的标配。

 

这些技术势必要求芯片具有更强大的发射、接收和处理能力，很多芯片还会以采用ARM处理器和更多的片上RAM为特色，用于提高计算能力。这意味着测试过程将需要同时考虑射频和数字两种方法，以防止有缺陷的芯片流入市场，芯片从制造到终端应用中间环节复杂繁多，检测缺陷的成本也是不断攀升的。

尽管（或因为）Wi-Fi 7设备应用无处不在，测试它的一个基本条件包括电源供电和与应用匹配的串行数据传输协议。例如，一个实地使用的低功耗IoT设备对功率和连通要求就与高端智能手机截然不同，因此，这将产生更多的因素导致更高的测试复杂度。

 

 

Wi-Fi 7和UWB芯片的一般架构示意图

 

UWB简介

 

UWB是一种短距离无线通信技术，现实中常用于位置跟踪，具有低延迟和高精度的优点，即微定位。它通过测量无线电脉冲在设备之间传播所需的时间计算距离和相对位置，可将其看作是一种针对特定用途优化的低成本雷达。

UWB虽然不是Wi-Fi标准的一部分，但它本身就是一个全球标准：IEEE 802.15.4z。它将与当前和未来的Wi-Fi迭代版本优势互补，在拥挤的地区，移动设备可以利用UWB精准确定最佳连接点。同样，在大型停车场，UWB和Wi-Fi配合使用可以定位汽车，并对近旁的驾驶员进行安全身份验证后自动解锁。

与Wi-Fi相比，UWB频谱更宽，功耗更低，并且使用不同的（非QAM）调制波形，因此芯片架构较为复杂。同时，二者在信号发射、接收和处理方面的要求非常相似，这些要求可能由高能效且功能强大的ARM处理器来实现。因此，UWB芯片将需要一个类似的测试平台，并且该平台会经过优化来适用其独特的使用场景和射频特性。

 

 

Wi-Fi 7和UWB相对于频率的功率谱密度。每种技术都有非常不同（但互补）的应用和需求。

 

泰瑞达解决了Wi-Fi 7和UWB测试痛点

 

毫无疑问，像Wi-Fi 7和UWB这样的新技术推动了全球创新，包括能够完成评估技术本身的复杂任务的测试案例。尖端的无线标准要求改进测试策略，以支持更高的频率、更大的带宽和调制（解调）能力，还需要专业知识或者技能来简化从设计到生产的过程。

 

泰瑞达解决了所有这些挑战。具体如下：

 

设计。首先，测试工程师可以使用现有设备对新的芯片进行特性分析。在特性分析阶段，泰瑞达与LitePoint等行业领导者的关系可以帮助采购并供应高质量元器件以构建测试设备。这些元器件甚至可以使用在基于单个测试工位的非自动化技术上，用于进行多品种、低批量的生产。这也是后续实现大批量自动化生产的基础。

 

生产。新的芯片量产规划通常可以与设计同时进行。然而，相比于低效的多供应商方法，支持并共同开发一种能够灵活测试多种芯片的验证平台是更明智、更具成本效益的选择。然后，您可以专注于核心业务，将生产外包委托给大批量制造的专业厂商。这样不仅能充分降低商业化风险，发挥测试设备的效用，还能控制成本，最终大大缩短导入量产时间。

 

泰瑞达的整个工作流程（包括逐步建立大批量自动化生产方式）是从单个测试工位设计开始的，发现芯片缺陷和异常的有效办法是对其进行功能性测试，其内容包括：

 

• 发射机质量：功率、波形（例如脉冲）、杂散（即杂散发射）、相位噪声和调制。
• 接收机灵敏度：动态范围、信噪比、通道选择性、阻塞和杂散。
• 性能测试：对多径和多普勒频移的敏感性。
• 其他功能：吞吐量、到达角、飞行时间（ToF）等等。
• 校准和分类（binning）：针对实际应用进行优化，按版本和性能对芯片进行分类。

 

虽然一个完善的单一测试工位极为有用，但在量产中这样做是得不偿失的。降低测试成本不能“偷工减料”，而要扩大规模。目前的模型表明，在大批量生产中，只要工艺足够专业，4到8个工位是最佳的选择。无论工位数量有多少、目标无线应用是什么，如果不能解决性能、质量和成本问题，那么任何测试解决方案都不是真正的量产型方案。

 

单位年出货量1亿颗的测试机台数量（每颗待测芯片需要30秒的测试时间）。相比于x8工位模式，在工位数增加到16个时可将测试设备数量从18个最终减少到9个，能够显著降低运营成本。

 

 

泰瑞达和UltraFLEX帮助实现量产型的大批量制造

 

从单工位测试扩展到大批量制造（HVM）需要考虑技术上和经济方面的因素。两者相辅相成，如果恰好拥有值得信赖、经验丰富的HVM合作伙伴，向多工位的过渡可为您带来可观的长期经济优势。

 

当HVM部署得当时，新技术可以更快地进入市场，并具有更高的质量保证，制造商可以将利润和投资回报再投资到其业务中。对于Wi-Fi 7和UWB来说是这样，对于5G和毫米波也同样如此。

 

泰瑞达在该领域的与众不同之处在于能够提供量产型的HVM解决方案，除此以外还包括以下原因：

 

• 泰瑞达是半导体供应链中的一家成熟可靠的关键合作伙伴。
• 我们在采用领先的半导体封装和测试（OSAT）外包服务领域具有丰富经验。
• 我们的成功依赖于掌握下一代无线电标准，其将简化消费电子领域的半导体芯片流程。
• 我们的设备能够紧跟无线电应用快速发展的步伐，以确保性能、质量和盈利能力。
• 我们的UltraFLEX测试设备拥有庞大的用户基数，而且我们正在为Wi-Fi 7和UWB功能开发新的解决方案，以满足未来的连通性需求。

 

换句话说，从设计到生产我们已经具备了所有条件，可以将Wi-Fi 7、UWB及其更高频的芯片升级到HVM阶段。我们的生产自动化技术非常全面，如引脚底座、负载板、分选器、测试设备以及屡获殊荣的IG-XL软件等。除此以外，我们还有专家小组，可以共同开发更先进技术的解决方案，并通过可扩展的测试架构助力商业转型升级。

 

联系我们，进一步了解泰瑞达基于UltraFLEX平台的新兴连通性解决方案。