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Eine Projektkoordination durch den Produkthersteller bietet die intensivste direkte Beeinflussung, erzeugt allerdings auch sehr viel Aufwand im eigenen Haus und setzt tiefe Kenntnisse der Abläufe und der Player des Halbleiter-Dienstleistungsmarktes voraus
Die produktionsbezogene Projektkoordination ermöglicht einen optimierten Entwicklungsablauf und durch Beeinflussung der späteren Testbarkeit schon beim Design (DFT), Kostenvorteile auch beim Endprodukt.
Darstellung der Einzelaufgaben bei ASIC-Entwicklung und -Produktion.

Hersteller von Produkten und Systemen sowie auch „Fabless“- Halbleiterhersteller müssen ein umfassendes Wissen über Abläufe und Anbieter im Bereich der Halbleiter-Dienstleister besitzen oder aufbauen und zur Koordination von Entwicklung, Industrialisierung und Produktion von ASICs sehr viel Zeit investieren; dabei wird doch die eigene Manpower dringend für Kernkompetenz-Aufgaben benötigt. Daher ist seit geraumer Zeit ein wachsendes Interesse an der Auslagerung größerer Aufgabenbereiche zu möglichst wenigen Einzeldienstleistern – idealerweise zu einem einzigen – zu beobachten.

Am Markt sind dafür verschiedene Angebote zu finden, zum Beispiel Designhäuser, die nach Abschluss der Entwicklungsphase Testdienstleister beauftragen und dieses Gesamtspektrum ihrem Auftraggeber anbieten. Oder Testhäuser, die sich eine eigene Entwicklungsabteilung leisten, um dadurch alles aus einer Hand anbieten zu können. Zwei Konzepte, die für bestimmte Anwendungsfälle eine brauchbare Lösung darstellen, aber auch eingeschränkt sind auf das Erfahrungsspektrum der gesamten Kette.

Anwendungsoptimierte flexible Team-Zusammenstellung

Jedes Projekt, jeder Anwendungsfall hat unterschiedliche Anforderungen an die Art der Designerfahrung, den Prozess und die Technologie, IPs, Gehäuse, Qualifikation, Produktionskapazität, Auslieferung, und so weiter. Das Konzept einer umfassenden Dienstleistung muss daher so flexibel sein, dass für jedes Projekt optimal zu seiner Anwendung und Technologie passend, Spezialisten der einzelnen Teilbereiche zusammengestellt werden können wie ASIC-Design, Foundry, Assembly, Industrialisierung, Test und Auslieferung. Das Ganze sollte dann aus einer Hand koordiniert werden, mittels einer übergreifenden Projektleitung. Rood Microtec bietet mit ihrem „eXtended SMC“ genau eine derartige Dienstleistung an, die vom Lastenheft oder der Spezifikation des ASICs bis zur Auslieferung von Serienbauteilen an Endkunden reicht. Dabei baut die Firma auf ihre langjährige Erfahrung im Bereich des „normalen“ SCM (Supply Chain Management) auf.

Aber wackelt bei diesem Ansatz nicht der Schwanz mit dem Hund? Sollte das Gesamtprojekt nicht eher von einem ASIC-Designhaus geleitet werden statt von einem „Backend“-Dienstleister?

Prinzipiell sind natürlich beide Varianten denkbar und sinnvoll. Betrachtet man einen typischen Ablauf bei Beauftragung eines Testhauses, so hat der Kunde meist bereits erstes Silizium, oder es wurden gerade die Masken beauftragt. Meist hat er dann erst Gelegenheit zur Erstellung einer Testspec, die dem Testhaus zu Aufbau und Programmierung einer Testumgebung vorgegeben wird. Logischerweise können in diesem Fall aber nur die von den Restriktionen eines passenden Testsystems vorgegebenen Möglichkeiten genutzt werden, um die Spezifikationen so gut wie möglich zu erfüllen; nicht selten ergeben sich dabei lange Testzeiten oder es müssen Kompromisse eingegangen werden, die zu Lasten der Ausbeute gehen.

Das Ziel ist aber, in möglichst kurzer Zeit möglichst kostengünstige Bauteile hoher Qualität an Endkunden auszuliefern. Hier bringt der Ansatz einer produktionsorientierten Projektsteuerung, das Grundkonzept beim extended SCM, deutliche Vorteile mit sich.

Übergeordnete Projektleitung

Durch die übergeordnete Projektleitung wird ein zentrales Interface zum Auftraggeber möglich und damit eine enge und einheitliche Kommunikation zu jedem Zeitpunkt des Projekts. Für den Kunden bedeutet das die komplette Dienstleistung virtuell aus einer Hand, auch wenn mehrere unterschiedliche Partner an dem Projekt arbeiten. Ein optimierter Zeit-Kosten-Risiko-Kompromiss ist in der Entwicklungs- und Industrialisierungsphase eines ASIC mitentscheidend über Erreichung der vom Auftraggeber beziehungsweise von dessen Endkunden oder Zielmarktes vorgegebenen Randbedingungen. Festlegung, Steuerung und Überwachung dieses Kompromisses wird durch die einheitliche Projektleitung deutlich vereinfacht und nicht zuletzt kann auf geplante oder unerwartete Ereignisse schneller reagiert werden.

Design for Testability (DFT) wird zur Realität

Die – konzeptbedingt – frühe Testhaus-Beteiligung am Projekt ermöglicht eine Beeinflussung der Chipspezifikation gleich zu Beginn des Designs durch das Know-how von Testingenieuren und lässt damit DFT endlich auch Realität in Projekten werden, die nicht innerhalb integrierter Umgebungen – etwa bei großen Halbleiterherstellern – durchgeführt werden. Durch die frühe DFT-Abstimmung zwischen ASIC-Entwicklungs- und Testingenieuren können Nutzung von Möglichkeiten beziehungsweise Umgehung von Restriktionen der Ziel-Testerplattform zu besserer Testabdeckung, schnelleren Testzeiten und höherer Ausbeute führen und damit zu niedrigeren Bauteilkosten.

Design for Testability kann hierbei variieren von beratenden Besprechungen („DFT Light“) zur Erstellung von Richtlinien bis hin zum gemeinsamen Entwurf von On-Chip-Measurement-Blöcken, die den späteren automatischen Test wesentlich beschleunigen, vereinfachen und so auch stabiler machen.

In kurzer Zeit zum Produktionsstatus

Im weiteren Projektablauf bieten sich in der Prototypenphase (falls nötig) schnelle Chip-Modifikationen mittels FIB (Focused Ion Beam) an, im Rahmen der „Industrialisierung“ dann eine maßgeschneiderte Qualifikation und Yield-Optimierungen. Das Ziel besteht darin, den Produktionsstatus in möglichst kurzer Zeit zu erreichen. Durch die Integration aller Dienste wird ein nahtloser Übergang von der Entwicklungsphase zur Bestellabwicklung, Produktion und Auslieferung der Bauteile in der gewünschten Lieferform an die Endkunden des Auftraggebers sichergestellt.

Produktionsreife schneller und kostengünstiger erreichen

Eine produktionsorientierte, übergeordnete ASIC-Projektkoordination eines Teams von anwendungsoptimiert zusammengestellten Partnern erspart dem Auftraggeber nicht nur sehr viel Arbeit und stellt ihm eine einzige Schnittstelle bereit, sondern sie hat auch das Potenzial, die Produktionsreife schneller und kostengünstiger zu erreichen, und das bei geringeren Bauteilkosten. Besonders prädestiniert für eine Gesamt-Koordination sind hierfür Anbieter mit breitem eigenem Dienstleistungs-Portfolio, wie zum Beispiel Rood Microtec.