可扩展性、成本、灵活性这些因素推动了从直流到毫米波的不断创新

    日益复杂的半导体设备给半导体生产过程中提出灵活、可扩展和低成本的方案带来了更大的压力。在测试这个方面,许多公司正在应用开放架构PXI系统和软件定义的方法来得到一个好的测试结果。传统的制造商正在寻求一种更好的测试方案来优化SoCs的晶圆和封装测试,同时他们也已经着手解决当前“超级周期”的问题,即全球对存储芯片的需求正在飙升。为了给半导体测试提供更好的支持,许多公司正在提供从开尔文接触器到开关系统和电源的各种产品。另外还有一些公司专注于从分子束外延到扫描电子显微镜的领域,计划于7月10日至12日在旧金山举行的SEMICON West将为这些公司提供一个详细阐述其产品和技术的机会。
    美国国家仪器公司(National Instruments)半导体营销主管David Hall表示:半导体测试客户在实验室中面临的最大挑战是,如何以一种能够扩展和低成本的方案解决现代现代半导体设备日益复杂的测试问题。从物联网收发器到射频前端模块(FEMs)再到电源管理ICs(PMICs),每一代新设备是更加复杂以及需要更多的测试案例。然而,工程组织仍然受制于严格的上市时间表和资本设备成本限制。Hall解释说,NI正在帮助他们的半导体测试客户在实验室的环境下标准化自动测试系统来应对这些挑战。他也表示“虽然,自动测试设备一直是生产测试的一部分,但很多机构在研发过程中正在实现更好的设备利用率和更快的上市时间。
    Marvin Test Solutions的市场总监Mike Dewey表示,他们的客户正在面临着测试成本的持续挑战。Dewey表示“设备成本持续降低,这反过来要求我们的测试成本也要降低。虽然多站点测试方法能够帮助减小测试成本,使用者更希望一张能够逐步减小成本的方法。我们发现开放式架构的解决方案像PXI能够显著的减少测试成本,特别是对于像传感器之类的MEMS设备,在这种情况下使用高成本的ATE确实不适合这些设备的成本预估模型或者测试需求。在射频领域,支持5G应用的需求日益强烈—我们相信,这可以通过PXI等开放式架构测试平台经济高效的解决” Dewey提出,MTS专注于为半导体、电路板和系统应用提供功能测试ATE。PXI平台提供来自MTS和其它供应商的多种仪器,使MTS能够支持数字,混合信号和射频测试需求。通过专注于ATE测试需求,我们能够针对特定的应用优化我们的产品和解决方案。”
    系统级测试(SLT) 是另一个具有重要意义的概念。Astronics测试系统公司的高级营销经理Anil Bhalla在一篇文章的第20页中提到过本问题:虽然系统级测试并不是一种新的测试方法,但它最近受到越来越多的关注,特别是在生产测试领域。“这不仅是因为降低总体测试成本(CoT)的压力增加,而且还是由于技术节点较低(驱动晶体管数量增加)和设备复杂性增加所带来的技术驱动因素。
    当提到测试成本,通常包括资本成本,运营成本和可以容纳测试设备的场地。这些问题能够通过紧凑的,相对低成本的系统来解决。但Teradyne的SoC工厂应用工程总监Randy Kramer表示测试方案也是非常重要的,测试方案分析对于寻找降低SoC测试成本的方法变得越来越重要。他在最近的一篇文章中评论说:对于多站点测试,CoT通常会随着测试点增加而降低,因为测试单元的成本被分摊到更多的并行设备上。在某些时刻,您能够增加足够的站点去充分使用系统中能够使用的仪器。添加一个站点将产生额外仪器的成本,但随后您能继续添加站点直到新的仪器得到充分利用,然后就可以继续添加更多的仪器。Kramer写道:然而,在某个点CoT曲线会停止下降,随着站点数量的持续增加它会发生弯曲并且开始增加。 这主要是由测试解决方案的并行测试效率(PTE)导致的。PTE 有效的度量了测试的真实并行度,它是由测试系统的硬件,软件和设备测试需求决定的。他举了一个例子,其中实现8个站点比实现14个站点具有更低的CoT。Kramer总结道:“标准的‘规则’或‘惯例’不能普遍的应用于减少半导体SoC设备的整个测试流程的成本。每个测试流程都是独一无二的,半导体制造商需要分析每一个流程来确定其它方案来继续降低测试成本并提供给客户更好的设备。”

半导体测试产品

    Marvin Test Solutions采用PXI架构进行半导体测试的公司是.该公司基于PXI的产品和系统组合为用户提供一个灵活开放的体系机构,用于从半导体器件测试到系统测试。Dewey 说“我们的软件和硬件产品是专门为解决特定功能测试需求而设计的解决方案。公司的数字和模拟测试产品是专门为ATE应用设计的,目的在于提供紧凑,高密度和高性能的测试功能。
    MTS最近推出了一款4通道的PXI测试仪,客户能够用来测试半导体器件的直流参数。其多通道配置支持多终端设备直流测试或多站点设备测试。GX3104独特的可调电源结构为用户提供了将SMU配置为4通道,250毫安/通道或单通道1安/通道的选择,为测试工程师提供了一个模块化,可以灵活的支持大电流或多通道的应用。测量功能通过24位的ADC实现,信号产生通过18位的DAC实现。这4通道与PXI电源电隔离,并共享一个公共的隔离的地。另外,所有模块的电源都由PXI总线提供,消除了对庞大的外部直流电源的需求。
    在提到公司的TS-900 系列半导体测试系统时,Dewey 表示:诸如高通道数、PMU和每针计时功能以及创建测试程序的全面软件工具等功能都被纳入我们的TS-900系列的产品和仪器。类似地,我们刚刚发布的GX3104模块的多通道功能提供了支持DPS和SMU功能的通道密度和灵活性。(图2)展示了TS-960系统和一个来自Reid-Ashman制造公司的机械手。
    ![Marvin Test Solutions配有Reid-Ashman机械手的TS-960系统](https://img-blog.csdnimg.cn/20190116172627515.png)

关于半导体设备的新闻

   7月10日至12日,SEMICON West在旧金山发布了更多的半导体设备信息。一些公司已经对他们计划展示的半导体测试产品作出介绍。例如,Pickering Interfaces and Pickering Electronics 公司将会重点展示开关系统和舌簧继电器。
   Pickering Interfaces公司的销售和市场总监Bob Stasonis表示,该公式将展示面向半导体行业的最新产品65-2xx系列LXE可扩展矩阵(图9)。它是一个模块化机箱但不是PXI的。与PXI不同,插卡具有后置模拟总线,允许用户仅通过在机箱中安装附加模块来创建更大的矩阵配置-无需外部互连电缆,其目的在于处理当今先进芯片不断增加的I/O数量,它还具有一个排序选项,大大加快了开关模式下的测试需求。除了65-2xx系列产品,Pickering 公司还将展示他们最新的PXI、PCI、USB和以太网LXI开关解决方案,包括从通用开关系统到微波开关模块。 他指出该公司的定序器和切换速度是支持半导体测试应用的特点。
   Pickering 公司的技术总监Graham Dale表示他们公司将会首次在SEMICON West会议上展示其新推出的124系列舌簧继电器(商标为4mm2)(图10), 其采用4-mm x 4-mm 的间距迭代,开关功率达到5W,0.5A。这种新继电器与现有的1-A 120系列引脚兼容,但其外形高度减少到仅仅9.5mm。120系列在去年的SEMICON West上首次亮相,其开关功率达到20W,1A。
   ![Pickering公司的65-2xx系列LXI可扩展矩阵](https://img-blog.csdnimg.cn/20190116173314297.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hlbGFuXzEyMw==,size_16,color_FFFFFF,t_70)
   ![Pickering公司124系列舌簧继电器,其间距为4-mm x 4-mm](https://img-blog.csdnimg.cn/20190116173414223.png)
 
  MTS的Dewey表示他们公司将展示其基于PXI的TS-960测试系统,用于数字和混合信号的测试以及MTEK (Marvin Test Expansion Kit) 平台,该平台为用户提供了先进的数字,射频和模拟能力来增强现有传统半导体测试平台的能力。MTEK平台是一种高效经济基于PXI的测试解决方案,它提供了具有高级规范的现代化仪器-延长了传统ATE的寿命和功能。

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