以更低的成本实现更高的半导体测试吞吐量

在半导体测试领域，管理成本仍然是最艰巨的挑战之一，因为自动测试设备 （ATE） 是一项主要的资本支出。降低每个晶圆成本的一种方法，从而获得竞争优势？增加吞吐量。

为其晶圆厂评估新 ATE 系统的半导体制造商要求每一代产品都具有更高的密度（即更多通道），但要采用相同的外形尺寸，以最大限度地利用其现有的工厂占地面积。有了更多的渠道，他们可以测试更复杂的产品或相同产品的更大容量。

在这种环境下，ATE 设计人员努力增加每一代的通道数量并不少见。增加测试能力意味着主板——一个带有很多引脚驱动电子设备的驱动板——将需要大量的电力来运行。当然，从长期性能和可靠性的角度来看，降低设备温度很重要。这意味着底层技术应该是高效、快速和小型的。

用于 ATE 系统的双通道引脚电子器件

创建新 ATE 系统的设计人员可以增加通道数量，同时通过将 IC 放在更靠近的板上来保持相同的外形尺寸。这将产生更多的功耗，这可以通过用于空气冷却的散热器或液体冷却来解决。然而，液体冷却是一个复杂的解决方案，需要高度专业化的技能。

或者，设计人员可以仔细查看设备内部的引脚电子器件。提供更高集成度的 IC 将提供所需的功能，而无需增加材料清单 （BOM） 或增加分立元件的设计尺寸。IC 的工艺几何结构也需要考虑。正在考虑的 IC 可能支持大量通道，但它的制造工艺是否能够产生设计所需的效率和尺寸？

Maxim 拥有针对 ATE 架构进行优化的定制设计晶圆工艺，MAX9979双通道 1.1Gbps 引脚电子器件就是基于该工艺制造的。MAX9979 在单个 IC 中非常适合存储器和 SoC 测试仪应用，提供：

驱动器/比较器/有源负载 （DCL）

每通道参数测量单元 （PMU）

内置 16 位电平设置数模转换器 （DAC）

每个通道包括一个四电平引脚驱动器、窗口比较器、差分比较器、动态钳位、一个多功能 PMU、一个有源负载、一个高压可编程电平和 14 个独立的电平设置 DAC。该设备是在具有金互连的工艺上设计的——通常不是标准功能，而是支持更高功率密度的工艺。它的双极晶体管旨在提供对称开关；因此，上升时间和下降时间非常匹配，因此当信号发送到被测设备时，该信号的质量在系统中尽可能对称。

另一个性能优势来自 IC 的电缆下垂补偿功能。此功能允许设计人员微调每个通道，以优化被测设备 （DUT） 的波形。由于板上有多个通道，并非所有通道都具有相同长度的跟踪或同轴电缆到 DUT。电缆下垂补偿使用双时间常数来改变波形，以便当波形到达 DUT 时，它会尽可能对称。这种校准到 DUT 的信号驱动以及每个单独通道的返回路径上的相同信号的能力产生更清晰的信号质量。如果无法校正或调整波形，ATE 设计中使用的同轴电缆的选择就变得更加关键。每个测试头可以使用数百条这样的电缆。较低的质量，也许更便宜，电缆会导致信号失真。校正波形的能力减轻了这种失真。如果没有这种能力，获得高质量信号的主要方法将是使用更高质量、更昂贵的同轴电缆。

要为您的下一个设计评估 MAX9979，请查看MAX9979 评估套件。该套件是完全组装和测试的 PCB，包括高速数字 I/O 的 SMA 连接、MAX9979 引脚驱动器输出和用户可配置的 Windows GUI，提供了一种全面评估 IC 的简单方法。

审核编辑：郭婷