整合越來越多功能的半導體製程,也越來越需要更為嚴謹且精準的驗證測試套件。逐漸邁向工業測試標準的PXI模組化儀器以及圖形化系統設計(Graphical System Design)解決方案,已經帶動起IC測試業界的新風潮,成為半導體各類訊號測試不可或缺且重要的輔助依據。

NI 數位測試產品經理 Luke Schreier 正在解說半導體測試重要功能項目。(Source:HDC) BigPic:432x500
NI 數位測試產品經理 Luke Schreier 正在解說半導體測試重要功能項目。(Source:HDC) BigPic:432x500

美商國家儀器(NI)模組化儀器團隊精確DC、切換器、數位測試產品、資料擷取與訊號處理的小組經理Luke Schreier便表示,半導體奈米製程微細化的進步,在在推動著高度複雜整合IC電路的發展。聲音、資料和視訊三合一功能整合在消費電子和通訊產品的趨勢,測試需求更需要精確的時脈與同步化。其中,混合訊號測試在量測儀器與系統單晶片(SoC)整合領域扮演重要角色。因此晶片功能測試的完備程度,幾乎決定了晶片上市時程的成敗,IC測試就是系統測試,從模擬、驗證測試到量產,IC測試業界目前需要的是能以低價位更快建立高效能混合訊號測試、同時具備互動式應用Demo與測試人員積極互動的系統解決方案。

以LabVIEW圖形化系統設計結合PXI測試分析功能的解決方案,可進行電子校準與特性系統中的重複性測試,能將檢驗實驗室中經常重複的開發、序列,與迴路特性量測予以自動化,並且檢驗包括不合設計規格的參數值和電子屬性等裝置功能,有效執行半導體參數分析、電源計量與電源品質量測、混合訊號測試、高速數位I/O電壓強度測試、多核心與FPGA等等測試功能,應用範圍橫跨軍事、航太、電信、汽車、半導體與消費性電子領域,可提高電路開發工作效率,進而提高測試品質並降低測試成本。

Luke Schreier更進一步舉例說明,在半導體參數(Parametrics)測試中,包括DC參數測試以及AC參數測試兩大部分。DC參數測試裡,如何藉由IDD的測試,挑出功率較大的電路結構缺陷,藉由量測的正確精度,例如電路的阻抗(impedance)計算,確保IDD測試數據在IC功能的準確度,便是非常重要的關鍵;而PXI模組化量測方案便能支援運用電源量測單位(SMUs)客製化的數位量測模型,滿足半導體測試人員對於上述功能的需求。

在AC參數測試方面,例如在輸入信號改變時、輸出並不會立即改變此一週期時間的傳遞延遲(propagation delay)訊號測試,對於整合IC的效能影響很大,這可藉由LabVIEW圖形化系統設計的3D眼圖(Eye Diagram)模式,清晰地時脈抖動(Jitter)和訊號延遲的立體圖像,讓量測人員同步掌握測試數據及過程。此外在測試高速數位I/O電壓強度方面,PXI模組化與LabVIEW圖形化系統設計能夠建立各類電壓位準的測試模型,並且精確量測數位模組連接至受測設備(DUT)介面電壓強度的相容性。

Luke Schreier並強調,NI提供給半導體測試業界具備五層技術的混合多平台測試系統,可簡化多種平台的整合工作,並使維護和升級作業更為容易,PXI或PXI Express模組化儀控匯流排、使用USB或具備LXI規格的區域網路獨立儀器、以及多種ATE平台的元件,都可結合功能至此混合測試系統當中。