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基于PXI的半导体测试系统好在哪里?


  来源: 半导体测试 时间:2021-06-18 编辑:清风
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当今半导体测试工程师面临的挑战是如何寻找和创建一个新的测试解决方案,该方案被要求能够显著降低测试成本,并满足可配置、开放架构、灵活的测试解决方案的需求,这些解决方案可以提供与专用ATE平台相媲美的功能。特别是,对于低至中等数量的测试需求,例如在试生产、验证和集中生产过程中的测试应用,对灵活且经济高效的ATE解决方案的需求尤为迫切。对于这些应用,测试工程师过去一直依赖传统的测试系统,这些系统的购置成本很低,但运营成本很高,或者是内部设计的机架堆叠的解决方案。然而,基于PXI平台的半导体测试系统解决方案在功能和性能方面在过去这些年中取得了显著的进步,为测试工程师提供一个可行的替代方案,以满足当前和未来的测试需求。



1、半导体测试要求



数字和混合信号设备的基本测试需求包括直流/交流参数和功能测试。对于直流测试,设备的所有引脚都必须有特征,这需要一个PMU。一个PMU可以提供源电压来测量电流或提供源电流来测量电压,并且设备的所有引脚必须能够被访问。如果使用单个PMU,则需要某种类型的开关/多路复用器。一旦完成直流特性化,就可以对设备进行功能/交流参数测试。在这种情况下,具有足够深的内存、每通道可编程性(电压、负载和方向)、可编程边缘位置和实时比较的数字仪器为测试交流参数和功能提供了关键特性。图1显示了一个处理这些功能的基本设置。



所示配置对于即使是中等引脚数的ATE系统也不实用。现在的PXI测试系统采用了每管脚或每通道一个PMU的架构,提供了高通道数配置和优异的测试性能(速度和测量精度)。图2详细说明了一个数字仪器的结构,其中包括每个引脚的PMU配置。PXI测试系统在小型、紧凑、单PXI机箱中提供高通道数数字和混合信号测试系统。


2、直流参数测试功能


如前所述,PMU可用于两种模式之一,以对数字设备的输入和输出引脚进行直流特性测试:

施加电压并测量电流。通过这种方法,PMU采用恒定电压,并利用其车载测量能力,测量被测设备/管脚所消耗的电流。PMU提供的电压也可以测量。

施加电流并测量电压。通过这种方法,参数测量单元要么施加一个恒定的电流流过一个器件,要么从一个器件引脚引入一个灌电流,然后测量产生的电压。也可以测量PMU的灌/拉电流。

通过将每个通道的PMU与数字测试功能组合在一台仪器中,可以大大简化在数字和混合信号设备上执行的一系列直流测试。在数字设备上进行的常见直流测试包括输入电压电平(VIH/VIL)、输出电压电平(VOL/VOH)、输入漏电和输出短路电流测试。


3、输入漏电流测试和I-V测试功能



测试一个设备的输入包括漏电流测试以及表现在被测设备(DUT)的每个输入端上的保护二极管的特性。这些测试是通过在规定的测试电压范围内,逐步向DUT输入引脚施加恒定电压,并测量每个步骤的输入电流(图3)来实现的。由于漏电流通常在uA范围内,PMU应设置为更灵敏的电流范围,以实现更精确的测量。


要执行输入泄漏测试,DUT需要通电,同时PMU引脚设置为施加电压/测量电流模式。在每个输入电压设置下,PMU测量输入电流,然后根据DUT规格验证该值。PMU提供的实际测试电压也可以被测量。该测试技术也可用于VIL和VIH的测试。


为了测量/表征连接到设备接地和VCC引脚的输入保护二极管,PMU配置为施加电压/测量电流模式,电压以小增量递增,以便为每个二极管生成V-I曲线。该器件在0.7伏的结电压下开始导电。


4、交流参数测试功能


为了充分利用大型ATE专有数字仪器中的功能和功能,现在基于PXI的数字子系统必须具有每引脚或通道的灵活和动态计时能力。


关键词:PXI 数字仪器 测试 半导体    浏览量:5361

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