PXI 半導體測試

  目前半導體行業高速發展，半導體測試系統具有廣泛的市場應用范圍，前景可觀。在醫療行業，軍工航天行業，汽車電子行業，存儲器行業中以及傳統儀器供應商等均對半導體測試系統有使用需求。而這些行業對半導體測試主要關心以下幾個方面：架構是否有足夠的開放性、儀器性能好壞、測試通道數目、成本大小、平臺間搭建效率等。這就加快了基于PXI平臺的半導體測試系統需求和發展。

PXI平臺特點

 PXI (PCI extensions for Instrumentation)平臺是一種由PXI聯盟發布的堅固的基于PC的測量和自動化平臺。它具有易編程、易連接、易升級、易兼容、易集成的特點。以PXI為基礎的半導體測試系統能很好的針對上述目標客戶群所關心的問題，根據客戶的意見，提供一個完美的解決方案。基于PXI的半導體測試平臺在具有較低成本的同時，還擁有高性能的儀器產品和總線帶寬，并且擁有靈活且開放的軟件架構，在windows環境中支持API-COM，VBLabVIEW，.Net，C等多種編程語言。而隨著產品的不斷開發與越來越廣泛的應用，此類產品在價格上的競爭力會更加突出。

PXI平臺基本框架

首先，基于PXI總線的半導體自動化測試系統包含一個多卡槽的PXIe機箱，能在緊湊的機箱尺寸內，通過將多個功能模塊集成在一起， 將系統集成和軟件成本降到最低，實現高通道密度和高功率的數字和混合信號測試，這是PXI平臺最基礎也最重要的目標。

機箱插槽形式和一個模塊的PXI Express機箱

同時基于PXI的半導體測試系統系統包含多通道數字IO，能實現每引腳PMU的功能測試，并支持多點同時進行測試的功能。一般來說一個機箱最多可支持512個帶有每引腳PMU功能的輸入輸出通道，而每個通道具有100MHz以上的矢量速率。在集成了“ATE-like”性能接收器以后，機箱可以輕松地與機械手等連接，這更有利于對半導體產品的測試。

機箱

數字IO板卡

模塊板卡

在半導體測試平臺中，文件轉換，程序調制以及器件表征的儀器軟件工具也是必不可少的，而以PXI為基礎的ATE平臺擁有多種系統軟件可供選擇。軟件系統目前主要包含以下幾個內容：

（1）用于滿足程序開發和內置測試的執行管理過程中所有功能的軟件平臺ATEasy。它支持多種軟件組合和各種硬件接口形式，各種行業標準軟件組件，如.Net，Dll，ActiveX等，也支持.fp文件和.vi文件調用，支持獨立于供應商的開放式架構：PXI，PCI/cPCI，VXI，GPIB，TCP / IP，RS-232， ISA，USB等。

（2）一種具有圖形化界面，波形顯示/編輯等功能的軟件工具DIOEasy。它可用于向量編輯環境，支持WGL、STIL、VCD及eVCD等測試向量格式的導入 ，同時它還支持針腳重新定義，添加/減少針腳，以及自動轉換的特性。

（3）一種用于半導體測試的公共函數庫ICEasy。它能簡化測試程序開發和重復使用，并且能進行預定義的DC參數測試，包括開路和短路測試，輸入漏電流測試、輸入/輸出電壓閾值測試，輸出短路測試，功率消耗測試等。除此之外ICEasy還包含 2D Shmoo測試功能 和 I-V曲線測試功能。

一種典型測試平臺簡介

在目前的基于PXI的半導體測試系統中，有一種較為常用的平臺為TS900系列。

其中TS960測試平臺最多支持20個3U卡槽插入，擁有 64到512路混合信號測試通道，并且有集成的信號接口單元。對于每引腳PMU，擁有的可編程電平范圍在-2V~7V，每通道的存儲空間為64Mb。同時TS960測試平臺還支持多種跳轉、循環及暫停的完整序列功能，支持 125MHz的數據率。支持多組時序控制、數據格式及1ns的邊沿定位等。在電源模塊、SMU單元、和RF儀器模塊方面該平臺都擁有多種供選擇。

TS-906測試平臺與TS-960平臺的一個區別是它為6U測試平臺，而在PXI標準中，通常3U模塊通過一個適配器就可以安裝于6U機箱中。TS-906測試平臺擁有80-528路的高電壓通道，數據率相對較小為50MHz，但沒引腳的可編程范圍更大，為-15V~25V，因此TS-906測試平臺非常適合高電壓半導體測試應用場合。

結語

總的來說，基于PXI的模塊化架構平臺為半導體測試提供了高性能、高靈活性和高價值的解決方案。而高性能系統和儀器的發展和需求的進步也進一步推動了半導體市場對模塊化系統的需求。在經過多家晶圓廠和封裝廠驗證后，以PXI為基礎半導體測試系統被認為是一種高效經濟的解決方案。