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日前，在SEMICON China 2019展期間，NI重點(diǎn)展示了其在半導(dǎo)體芯片和制造方面的測試方案，包括電源管理、5G 射頻以及量產(chǎn)半導(dǎo)體?測試系統(tǒng)(STS)，NI工程師向電子發(fā)燒友詳細(xì)介紹了這些測試領(lǐng)域面臨的挑戰(zhàn)以及NI的解決方案。

圖：電源管理芯片測試

PMIC測試面臨的挑戰(zhàn)在于芯片集成度越來越高，電源管理芯片除單一Buck電路外，還會(huì)面向多模擬輸出、數(shù)字芯片控制演進(jìn)。從測試來看，芯片的I/O腳位越來越多，而類似IoT產(chǎn)品的低功耗要求對(duì)電源管理中的漏電電流檢測要求很高。NI工作人員表示，NI電源管理測試方案優(yōu)勢在于可以高精度、高密度的源測量單元、示波器和Pattern數(shù)字波形生成儀器實(shí)對(duì)電源管理芯片進(jìn)行效率、線性、負(fù)載調(diào)整率、瞬間響應(yīng)等驗(yàn)證分析及量產(chǎn)測試。而基于PXI平臺(tái)，NI方案可以高性能觸發(fā)實(shí)現(xiàn)多儀器精準(zhǔn)同步。

圖：5G RF芯片測試方案

5G新空口(NR)采用了新的頻段和波束成形技術(shù)，具有更高的帶寬，這些特性給工程師帶來了嚴(yán)峻的設(shè)計(jì)和測試挑戰(zhàn)。NI推出了符合3GPP標(biāo)準(zhǔn)的sub-6G NR參考測試方案，其中RF IC測試方案支持802.11、2G、3G、4G以及5G NR等標(biāo)準(zhǔn)，目前的全新軟件已支持5G NR新波形OFDMA及DFT-s-OFDM等調(diào)制方式。

NI工作人員表示，軟件定義非常適用于5G這類標(biāo)準(zhǔn)尚在完善和演進(jìn)中的測試需求。目前Qorvo和Skyworks兩大廠商已采用NI的方案。上圖所示為Skyworks射頻功放器件的測試演示。

另外，5G測試對(duì)儀器帶寬的要求也將增大，從最初的100MHz增加到800MHz，對(duì)測試儀器是個(gè)挑戰(zhàn)。NI的VST矢量信號(hào)發(fā)生儀的帶寬為1GHz，可以滿足5G測試需求。據(jù)悉，NI正在開發(fā)滿足40GHz毫米波測試的上下變頻器,但目前尚未推出。

圖：半導(dǎo)體測試系統(tǒng)(STS)

NI半導(dǎo)體測試系統(tǒng)(STS)是一款直接可用于量產(chǎn)環(huán)境的ATE，適用于RF和混合信號(hào)半導(dǎo)體器件生產(chǎn)測試。據(jù)NI工作人員介紹，該系統(tǒng)將RF、數(shù)字和直流儀器整合在機(jī)箱內(nèi)，可使用彈簧探針接口或RF盲插接機(jī)口來校準(zhǔn)數(shù)字、直流和RF資源。用戶可以使用拖放式軟件模板來完成常見的半導(dǎo)體測試任務(wù)，比如RF波形生成和采集、連續(xù)性檢查、泄漏測試或數(shù)字模式載入。

該系統(tǒng)有提供標(biāo)準(zhǔn)的軟件來開發(fā)、調(diào)試和部署多位點(diǎn)測試程序，包括引腳/通道匹配圖、測試閾值導(dǎo)入/導(dǎo)出、數(shù)據(jù)分箱(bining)和STDF報(bào)告。此外，其標(biāo)準(zhǔn)塢位和連接設(shè)施可允許與機(jī)械手以及器件分選機(jī)無縫集成來進(jìn)行封裝測試，也可與晶圓探針臺(tái)集成進(jìn)行晶圓測試。

圖：NI的合作伙伴——esmo采用NI STS T1系統(tǒng)、打造的Talos實(shí)驗(yàn)室工程Handler在本屆SEMICON的展臺(tái)上吸引了不少眼球。其實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)化生產(chǎn)測試，并支持三溫測試、溫度穩(wěn)定性優(yōu)于+/-0.5度、自動(dòng)激光定位系統(tǒng)等功能。也因?yàn)槭褂昧私y(tǒng)一開發(fā)環(huán)境LabVIEW和測試管理執(zhí)行軟件TestStand，這一臺(tái)分選機(jī)將同樣在實(shí)驗(yàn)室和量產(chǎn)測試中使用，并減少數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)（Correlation）時(shí)間，進(jìn)一步提升半導(dǎo)體測試效率。

據(jù)悉，目前國內(nèi)主流封測廠的產(chǎn)線都有采用NI這套半導(dǎo)體測試系統(tǒng)。

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