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RF特性提升ATE測試難度 PXI架構提供更具彈性選擇
 

【CTIMES/SmartAuto 王岫晨 報導】   2019年09月10日 星期二

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傳統上,大部分的RF與混合式訊號IC的測試,都是在生產環境中透過自動化測試設備(ATE)來進行,或是在特性測試實驗室中透過機架堆疊式箱型儀器而完成的。典型的機架堆疊式箱型儀器可提供高品質的實驗室等級量測結果,但是缺點是容量有限,不僅無法處理大量零件,測試時間也比ATE來得慢。

傳統ATE應用在RF生產作業上將會帶來更多挑戰,主因就是瞬息萬變的RF標準,導致測試需求快速改變。
傳統ATE應用在RF生產作業上將會帶來更多挑戰,主因就是瞬息萬變的RF標準,導致測試需求快速改變。

而在特性測試實驗室中,使用ATE的做法也不算罕見,但事實上依然算是有限。採用ATE的好處之一,就是能針對較多的樣本集來進行特性測試,讓IC特性測試資料具備統計顯著性,藉此確保規格設計。然而,使用大型主機的ATE來執行特性測試時,就必須面對昂貴的資金成本、佔地空間、能耗需求等問題。因此,有能力在特性測試實驗室中,使用ATE的頂級IC製造廠幾乎是寥寥可數。

對大多數透過機架堆疊式箱型儀器來進行IC特性測試,並在生產環境中使用ATE的IC廠商而言,為實驗室資料與生產資料建立關聯作業,又是一件極度耗時的工作。由於資料集來自完全不同的測試設備,使得資料關聯作業往往可能需要耗時數週的時間,這點大幅影響了產品的開發週期。

由於製程尺寸不斷演變,特別是光罩的成本一路飆升,導致晶圓製程的整體成本不斷上揚,因此IC製造廠必須設法將昂貴的模組重新設計成本設法降至最低。在IC測試作業中,從具有統計顯著性的裝置群體中,來針對每個矽晶版本取得詳細測試資料,此舉就顯得更加重要。這時一個基本問題再度浮現:在特性測試實驗室中,使用機架堆疊式箱型儀器會受到限制,且難以同時執行大量的裝置。

對身經百戰的測試工程人員來說,理想的解決方案,是在特性測試實驗室中,導入可充分擴充的單一ATE平台,再把相同的系統佈署到生產線上。這樣不但能解決在IC特性測試階段執行大量樣本的問題,還能達成提供資料關聯的目的。

過程中,廠商仍需進行關聯作業,不過由於使用了相同的軟硬體,因此工作將會大幅簡化,進而節省作業時間,並改善產品開發週期。只是,這個概念看似單純,執行起來卻困難重重,一部分原因是因為它跨越了箱型儀器廠商與傳統ATE測試設備廠商的市場界線。

就射頻IC(RFIC)製造廠而言,尤其是涉及RF功率放大器或前端模組等RF前端IC領域者,將傳統ATE應用在生產作業上將會帶來更多挑戰,主因就是瞬息萬變的RF標準,將導致測試需求快速改變。許多頂級RFIC製造廠現在會在生產過程中,執行在以往被視為特性測試性質的測試,例如諧波量測就是一個例子。在生產過程中,實作這類特性測試之後,使用傳統ATE的困難度就更高。因此,部分RFIC製造廠選擇建置專屬的IC生產測試系統,而大部分則都會選擇採用PXI架構。

關鍵字: PXI 
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