T2000面向不同测试需求的灵活对应
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摘要:随着半导体集成电路产业的迅猛发展,IC的集成度越来越高,这就使得IC的功能越来越复杂。因此对于半导体集成电路测试设备在灵活配置性、可升级性以及低成本性方面的要求也越来越高。Advantest的t2000作为新一代的半导体测试系统,针对不同的测试需求均有灵活的对应方式。
关键字:T2000;灵活构架;Multi-SiteC控制
随着电子技术的不断革新,IC器件的种类越来越多,功能也越来越强大,涉及的范围也在不断扩大,这就需要半导体集成电路测试设备能够对应多种类型芯片的测试需求。T2000采用了完全开放的系统构架,将灵活多变的模块化概念运用到测试系统中,使得在一个平台上就能进行各种芯片的测试,测试机台可以根据不同类型的芯片进行灵活的对应。下面针对目前应用比较广泛的几类芯片进行详细的介绍。
1高精度ADC/DAC的T2000解决方案
1.1混合信号芯片的现状与发展
近期,随着国家广电总局对三网融合以及数字广播电视推广脚步的加快,移动类的消费电子产品市场的发展势头极为迅猛。由此,这也推动了模拟信号半导体器件的发展。
此外,由于更多的混合信号芯片应用于移动通信和高清影音领域,使得该类芯片的工作频率和分辨率大幅提升,混合信号的精度也越来越高。从图1相关数据可以看出混合信号芯片在这方面的发展趋势。
1.2 ATE面临的挑战
1)更高的精度,更快的速度:目前主流的模拟器件的精度均在16~24Bit之间,采样速度均在100KS/s~200MS/s之间。这就要求我们自动测试设备(ATE)的模拟信号测试能力能够满足器件的需求。
2)更多的测试资源:在IC产业发展的过程中,降低测试成本一直是半导体制造商所追求的目标。增加同测数,将缩短单位器件测试时间,是降低测试成本最直接有效的手段。这就要求我们的ATE能够提供更多的测试资源来提高同测数。
3)更高效的数据处理能力:模拟器件的精度(bit数)的不断增高,随之而来的就是带给ATE更庞大的数据量,庞大的数据量直接导致了测试时间的增加。这就要求我们的ATE能够更高效的传输和处理庞大的数据。图2就指出了随着器件精度的提高,所需的测时间也在急剧增长。
1.3 Advantest T2000对应解决方案
Advantest T2000提供了以下几种模拟信号测试模块:
1)AAWGD音频信号测试模块
提供16通道(16CH),24bit分辨率,最高200KSps的信号发生及820KSps的混合信号采集功能;
2)BBWGD基带信号测试模块
提供16通道,16bit分辨率,最高400MSps的信号发生及256MSps的混合信号采集功能;
3)PMU32 DC参数测试模块
提供32通道DC参数测试功能以及低速(192KSps)混合信号施加采集功能;
T2000所提供的模拟信号模块具有以下特点:
1)高采样速率:最高 256MSps Digitizer对应高速信号的采集
2)高测试通道数:最高16CH的信号发生和采集通道数,对应多测试通道的需求,同时为实现同时测试提高了保障。
另外,T2000的数字模块上还集成专用的数据传输总线以及专用的Histogram Engine (On the fly DSP)硬件来处理随精度提高而导致的庞大数据量,实现了高效的数据传输和处理。
通过图4可看出,在使用Histogram引擎后,可大大减少数据的传输和计算时间,优化了数据处理,从而缩短测试时间。
2大电流芯片的T2000解决方案
2.1大电流芯片测试面临的问题
随着芯片集成度提高,芯片内部已集成各种功能模块。对于芯片电源部分的要求也越来越高,尤其是CPU,FPGA,高速DSP等器件工作时,ATE提供的电源质量直接决定芯片是否能够正常工作。
2.2 ATE面临的挑战
数字电源(DPS)理想情况下电源电压不随外部负荷(电流)变动发生任何电压变化,但实际情况伴随外部的电流变化,DPS内部对充放电电流的变动有抑制作用,虽然 DPS电压反馈可以保证电压值精度,但是由于反馈电路反应时间的关系,仍然可以导致电压变动的产生。以上所面临的问题,对ATE电源的外部负荷变动特性提出了更高的要求。
1)芯片高集成化的同时,使得芯片大量的内部电路在短时间内同时动作,引起较大的电源电流变动和电源电压的下降。电流变化快速增大及减小时的电源电压变化导致了信号过冲的产生。由于微细化低电压的CMOS的耐压程度较低,这个过冲会对芯片造成影响。这就要求ATE DPS提供的电流容量大于芯片需要的最大电流2倍以上。
2)原则上,给芯片供电电源应
尽量靠近芯片。但是在实际测试应用中,由于会受到电路板设计的限制,导致芯片距电源的距离较远。因此要求ATE具有更好的电源特性。
3)对于ATE测试板的设计:要
求电源粗线配线,近距离配线,减小电路电阻及电感。
2.3 Advantest T2000对应解决方案
针对改善ATE电源的外部负荷变动特性,有以下几种方案可以选择:
1)DPS的并联使用
如果一个电源不能够满足芯片动作的电流供给,那么为了提高电源供电能力,可以考虑多个DPS的并联使用.增大电源的变动负荷能力,减小DPS的输出阻抗。
2) 使用高性能电源模块
T2000具有多种电源模块。根据不同的测试需求,选用不同的电源模块,如表1所示,以实现成本和性能最优化的测试方案。
3小引脚(pin)数器件的
高同测数实现
3.1 小引脚数器件的市场现状
目前市场上越来越多的SPI类芯片导致器件的引脚越来越少。SPI是一种串行同步接口技术,主要应用在EEPROM,FLASH,实时时钟,AD转换器等器件上。除此之外,越来越多的器件通过采用引脚复用来减少引脚数量。
3.2 ATE面临的挑战
1)更多的测试资源:更高的同测数必然要求ATE在硬件上能够提供更多的测试资源。
2)更灵活的同测分配方式:更高的同测数同时也要求ATE具有高效同测流程控制方式以及在测试软件上给予相应的支持。
3.3 Advantest T2000对应解决方案
1)T2000多资源的软硬件支持
Advantest T2000是全面支持从高端工程验证到大规模量产的测试系统。它满足2000pin以上多被测试器件(DUT)同测的需求。
T2000配备了多种高密度的功能测试模块。例如128CH的数字模块以及32CH的电源模块等。T2000硬件上可配置大于2000个数字通道,在软件上突破了同测数的限制,支持任意数同测。
面对市场上的众多小引脚数器件,无论是SPI的SoC,还是SPI的存储器,T2000都可以做到高同测数的低成本测试解决方案。
2)T2000灵活同测方式的软硬件支持
传统的Single-SiteC结构ATE同测效率会随同测数的增加而降低。在高同测数的情况下尤其明显。T2000支持Multi-SiteC控制方式,每个SiteC可以控制单独不同的器件,运行不同的流程。在同测中,Multi-SiteC的应用可以避免同测中的各个器件之间因为性能不同而导致测试时间不同的互相等待,提高了测试的灵活性,缩短了测试时间,提高了同测试效率。
4总结
综上所述,在竞争日益激烈的今天,IC的不断发展使得芯片厂商对于ATE设备的要求也越来越高。T2000可以根据不同的芯片类型提出不同的解决方案,适应多变的测试要求,同时面对未来不断变化的测试要求,其强大的扩展能力也将发挥巨大的作用。Advantest在兼顾了多方面需求,实现了面向不同测试需求的灵活对应。