PXI 半導(dǎo)體測試

  目前半導(dǎo)體行業(yè)高速發(fā)展，半導(dǎo)體測試系統(tǒng)具有廣泛的市場應(yīng)用范圍，前景可觀。在醫(yī)療行業(yè)，軍工航天行業(yè)，汽車電子行業(yè)，存儲器行業(yè)中以及傳統(tǒng)儀器供應(yīng)商等均對半導(dǎo)體測試系統(tǒng)有使用需求。而這些行業(yè)對半導(dǎo)體測試主要關(guān)心以下幾個方面：架構(gòu)是否有足夠的開放性、儀器性能好壞、測試通道數(shù)目、成本大小、平臺間搭建效率等。這就加快了基于PXI平臺的半導(dǎo)體測試系統(tǒng)需求和發(fā)展。

PXI平臺特點

 PXI (PCI extensions for Instrumentation)平臺是一種由PXI聯(lián)盟發(fā)布的堅固的基于PC的測量和自動化平臺。它具有易編程、易連接、易升級、易兼容、易集成的特點。以PXI為基礎(chǔ)的半導(dǎo)體測試系統(tǒng)能很好的針對上述目標(biāo)客戶群所關(guān)心的問題，根據(jù)客戶的意見，提供一個完美的解決方案。基于PXI的半導(dǎo)體測試平臺在具有較低成本的同時，還擁有高性能的儀器產(chǎn)品和總線帶寬，并且擁有靈活且開放的軟件架構(gòu)，在windows環(huán)境中支持API-COM，VBLabVIEW，.Net，C等多種編程語言。而隨著產(chǎn)品的不斷開發(fā)與越來越廣泛的應(yīng)用，此類產(chǎn)品在價格上的競爭力會更加突出。

PXI平臺基本框架

首先，基于PXI總線的半導(dǎo)體自動化測試系統(tǒng)包含一個多卡槽的PXIe機箱，能在緊湊的機箱尺寸內(nèi)，通過將多個功能模塊集成在一起， 將系統(tǒng)集成和軟件成本降到最低，實現(xiàn)高通道密度和高功率的數(shù)字和混合信號測試，這是PXI平臺最基礎(chǔ)也最重要的目標(biāo)。

機箱插槽形式和一個模塊的PXI Express機箱

同時基于PXI的半導(dǎo)體測試系統(tǒng)系統(tǒng)包含多通道數(shù)字IO，能實現(xiàn)每引腳PMU的功能測試，并支持多點同時進行測試的功能。一般來說一個機箱最多可支持512個帶有每引腳PMU功能的輸入輸出通道，而每個通道具有100MHz以上的矢量速率。在集成了“ATE-like”性能接收器以后，機箱可以輕松地與機械手等連接，這更有利于對半導(dǎo)體產(chǎn)品的測試。

機箱

數(shù)字IO板卡

模塊板卡

在半導(dǎo)體測試平臺中，文件轉(zhuǎn)換，程序調(diào)制以及器件表征的儀器軟件工具也是必不可少的，而以PXI為基礎(chǔ)的ATE平臺擁有多種系統(tǒng)軟件可供選擇。軟件系統(tǒng)目前主要包含以下幾個內(nèi)容：

（1）用于滿足程序開發(fā)和內(nèi)置測試的執(zhí)行管理過程中所有功能的軟件平臺ATEasy。它支持多種軟件組合和各種硬件接口形式，各種行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)軟件組件，如.Net，Dll，ActiveX等，也支持.fp文件和.vi文件調(diào)用，支持獨立于供應(yīng)商的開放式架構(gòu)：PXI，PCI/cPCI，VXI，GPIB，TCP / IP，RS-232， ISA，USB等。

（2）一種具有圖形化界面，波形顯示/編輯等功能的軟件工具DIOEasy。它可用于向量編輯環(huán)境，支持WGL、STIL、VCD及eVCD等測試向量格式的導(dǎo)入 ，同時它還支持針腳重新定義，添加/減少針腳，以及自動轉(zhuǎn)換的特性。

（3）一種用于半導(dǎo)體測試的公共函數(shù)庫ICEasy。它能簡化測試程序開發(fā)和重復(fù)使用，并且能進行預(yù)定義的DC參數(shù)測試，包括開路和短路測試，輸入漏電流測試、輸入/輸出電壓閾值測試，輸出短路測試，功率消耗測試等。除此之外ICEasy還包含 2D Shmoo測試功能 和 I-V曲線測試功能。

一種典型測試平臺簡介

在目前的基于PXI的半導(dǎo)體測試系統(tǒng)中，有一種較為常用的平臺為TS900系列。

其中TS960測試平臺最多支持20個3U卡槽插入，擁有 64到512路混合信號測試通道，并且有集成的信號接口單元。對于每引腳PMU，擁有的可編程電平范圍在-2V~7V，每通道的存儲空間為64Mb。同時TS960測試平臺還支持多種跳轉(zhuǎn)、循環(huán)及暫停的完整序列功能，支持 125MHz的數(shù)據(jù)率。支持多組時序控制、數(shù)據(jù)格式及1ns的邊沿定位等。在電源模塊、SMU單元、和RF儀器模塊方面該平臺都擁有多種供選擇。

TS-906測試平臺與TS-960平臺的一個區(qū)別是它為6U測試平臺，而在PXI標(biāo)準(zhǔn)中，通常3U模塊通過一個適配器就可以安裝于6U機箱中。TS-906測試平臺擁有80-528路的高電壓通道，數(shù)據(jù)率相對較小為50MHz，但沒引腳的可編程范圍更大，為-15V~25V，因此TS-906測試平臺非常適合高電壓半導(dǎo)體測試應(yīng)用場合。

結(jié)語

總的來說，基于PXI的模塊化架構(gòu)平臺為半導(dǎo)體測試提供了高性能、高靈活性和高價值的解決方案。而高性能系統(tǒng)和儀器的發(fā)展和需求的進步也進一步推動了半導(dǎo)體市場對模塊化系統(tǒng)的需求。在經(jīng)過多家晶圓廠和封裝廠驗證后，以PXI為基礎(chǔ)半導(dǎo)體測試系統(tǒng)被認(rèn)為是一種高效經(jīng)濟的解決方案。