NI模块化仪器助力芯片测试 主流封测大厂已导入

日前，在SEMICON China 2019展期间，NI重点展示了其在半导体芯片和制造方面的测试方案，包括电源管理、5G射频以及量产半导体?测试系统(STS)，NI工程师向电子发烧友详细介绍了这些测试领域面临的挑战以及NI的解决方案。

图：电源管理芯片测试

PMIC测试面临的挑战在于芯片集成度越来越高，电源管理芯片除单一Buck电路外，还会面向多模拟输出、数字芯片控制演进。从测试来看，芯片的I/O脚位越来越多，而类似IoT产品的低功耗要求对电源管理中的漏电电流检测要求很高。NI工作人员表示，NI电源管理测试方案优势在于可以高精度、高密度的源测量单元、示波器和Pattern数字波形生成仪器实对电源管理芯片进行效率、线性、负载调整率、瞬间响应等验证分析及量产测试。而基于PXI平台，NI方案可以高性能触发实现多仪器精准同步。

图：5G RF芯片测试方案

5G新空口(NR)采用了新的频段和波束成形技术，具有更高的带宽，这些特性给工程师带来了严峻的设计和测试挑战。NI推出了符合3GPP标准的sub-6G NR参考测试方案，其中RF IC测试方案支持802.11、2G、3G、4G以及5G NR等标准，目前的全新软件已支持5G NR新波形OFDMA及DFT-s-OFDM等调制方式。

NI工作人员表示，软件定义非常适用于5G这类标准尚在完善和演进中的测试需求。目前Qorvo和Skyworks两大厂商已采用NI的方案。上图所示为Skyworks射频功放器件的测试演示。

另外，5G测试对仪器带宽的要求也将增大，从最初的100MHz增加到800MHz，对测试仪器是个挑战。NI的VST矢量信号发生仪的带宽为1GHz，可以满足5G测试需求。据悉，NI正在开发满足40GHz毫米波测试的上下变频器,但目前尚未推出。

图：半导体测试系统(STS)

NI半导体测试系统(STS)是一款直接可用于量产环境的ATE，适用于RF和混合信号半导体器件生产测试。据NI工作人员介绍，该系统将RF、数字和直流仪器整合在机箱内，可使用弹簧探针接口或RF盲插接机口来校准数字、直流和RF资源。用户可以使用拖放式软件模板来完成常见的半导体测试任务，比如RF波形生成和采集、连续性检查、泄漏测试或数字模式载入。

该系统有提供标准的软件来开发、调试和部署多位点测试程序，包括引脚/通道匹配图、测试阈值导入/导出、数据分箱(bining)和STDF报告。此外，其标准坞位和连接设施可允许与机械手以及器件分选机无缝集成来进行封装测试，也可与晶圆探针台集成进行晶圆测试。

图：NI的合作伙伴——esmo采用NI STS T1系统、打造的Talos实验室工程Handler在本届SEMICON的展台上吸引了不少眼球。其实现了全自动化生产测试，并支持三温测试、温度稳定性优于+/-0.5度、自动激光定位系统等功能。也因为使用了统一开发环境LabVIEW和测试管理执行软件TestStand，这一台分选机将同样在实验室和量产测试中使用，并减少数据关联（Correlation）时间，进一步提升半导体测试效率。

据悉，目前国内主流封测厂的产线都有采用NI这套半导体测试系统。