整合越来越多功能的半导体制程,也越来越需要更为严谨且精准的验证测试套件。逐渐迈向工业测试标准的PXI模块化仪器以及图形化系统设计(Graphical System Design)解决方案,已经带动起IC测试业界的新风潮,成为半导体各类讯号测试不可或缺且重要的辅助依据。

NI 数字测试产品经理 Luke Schreier 正在解说半导体测试重要功能项目。(Source:HDC) BigPic:432x500
NI 数字测试产品经理 Luke Schreier 正在解说半导体测试重要功能项目。(Source:HDC) BigPic:432x500

美商国家仪器(NI)模块化仪器团队精确DC、切换器、数字测试产品、数据撷取与讯号处理的小组经理Luke Schreier便表示,半导体奈米制程微细化的进步,在在推动着高度复杂整合IC电路的发展。声音、数据和视讯三合一功能整合在消费电子和通讯产品的趋势,测试需求更需要精确的频率与同步化。其中,混合讯号测试在量测仪器与系统单芯片(SoC)整合领域扮演重要角色。因此芯片功能测试的完备程度,几乎决定了芯片上市时程的成败,IC测试就是系统测试,从仿真、验证测试到量产,IC测试业界目前需要的是能以低价位更快建立高效能混合讯号测试、同时具备交互式应用Demo与测试人员积极互动的系统解决方案。

以LabVIEW图形化系统设计结合PXI测试分析功能的解决方案,可进行电子校准与特性系统中的重复性测试,能将检验实验室中经常重复的开发、序列,与回路特性量测予以自动化,并且检验包括不合设计规格的参数值和电子属性等装置功能,有效执行半导体参数分析、电源计量与电源质量量测、混合讯号测试、高速数字I/O电压强度测试、多核心与FPGA等等测试功能,应用范围横跨军事、航天、电信、汽车、半导体与消费性电子领域,可提高电路开发工作效率,进而提高测试质量并降低测试成本。

Luke Schreier更进一步举例说明,在半导体参数(Parametrics)测试中,包括DC参数测试以及AC参数测试两大部分。DC参数测试里,如何藉由IDD的测试,挑出功率较大的电路结构缺陷,藉由量测的正确精度,例如电路的阻抗(impedance)计算,确保IDD测试数据在IC功能的准确度,便是非常重要的关键;而PXI模块化量测方案便能支持运用电源量测单位(SMUs)客制化的数字量测模型,满足半导体测试人员对于上述功能的需求。

在AC参数测试方面,例如在输入信号改变时、输出并不会立即改变此一周期时间的传递延迟(propagation delay)讯号测试,对于整合IC的效能影响很大,这可藉由LabVIEW图形化系统设计的3D眼图(Eye Diagram)模式,清晰地频率抖动(Jitter)和讯号延迟的立体图像,让量测人员同步掌握测试数据及过程。此外在测试高速数字I/O电压强度方面,PXI模块化与LabVIEW图形化系统设计能够建立各类电压位准的测试模型,并且精确量测数字模块连接至受测设备(DUT)接口电压强度的兼容性。

Luke Schreier并强调,NI提供给半导体测试业界具备五层技术的混合多平台测试系统,可简化多种平台的整合工作,并使维护和升级作业更为容易,PXI或PXI Express模块化仪控总线、使用USB或具备LXI规格的局域网络独立仪器、以及多种ATE平台的组件,都可结合功能至此混合测试系统当中。