半導體驗證的重要轉變
期以來，許多公司在極力提升研發(fā)投資回報的同時，面臨著降低半導體驗證的成本并提高驗證作業(yè)量的問題。要把成本降至最低、把工作臺占地面積減至最小及把時間縮至最短的一項解決方案，便是針對儀器系統(tǒng)的PCI擴展(PXI)。多年來，這些公司在機架上裝載速度更慢、體積更臃腫、價格更貴的獨立式儀器系統(tǒng)，如示波器、函數(shù)信號產生器及電源。如今，半導體驗證采用模塊化形式的PXI標準及利用最新處理器技術的控制器，速度能夠提升至以前的10倍，而空間占用及價格僅相當于以前的一小部分。
由于大幅提高了帶寬，PXI如今能夠應用于測試寬廣陣容的交流(AC)(時序特性)和直流(DC)性能參數(shù)，提供驗證所需的精度和準確度。本文將探討安森美半導體如何使用PXI平臺，改變公司的半導體驗證，大幅改善測試總成本及作業(yè)量。
安森美半導體迫切需要以低成本方案，提升它的新產品發(fā)布及既有產品的驗證數(shù)量。在縮短*估周期時間及降低成本的同時，公司也期望獲得高準確度及高精度的系統(tǒng)，且要能夠輕易地通過軟件和硬件升級。新的系統(tǒng)需要處理公司較早推出的高速及金屬門產品以及電壓電平轉換器的通道數(shù)量(channel count)問題。
半導體技術前進的步伐很快，通常致使成本高昂的測試設備很快就變得落后于應用的需求。新一代的測試平臺需要足夠靈活，配合公司發(fā)展。目標是提供可升級的性能，且這性能需要能以極低的成本，輕易地集成到系統(tǒng)之中。
以前的驗證平臺存在隱性成本，即測試時間。由于處理器速度不同以及測試設置復雜，獨立式儀器系統(tǒng)常常會阻礙測量數(shù)量。雖然可以使用公共軟件平臺來自動測試，但執(zhí)行速度卻受到系統(tǒng)中速度最慢的獨立儀器所限制。
最后，儀器本身的成本也成為一個問題。降低測試成本表示精查系統(tǒng)的每一個元件。在獨立儀器系統(tǒng)上的投資會導致不能在不同儀器系統(tǒng)之間共用的冗余元件帶來的額外成本問題。例如，儀器底盤、處理器及電源就可以共用。完成一些研究后，發(fā)現(xiàn)安森美半導體需要為獨立式儀器系統(tǒng)支付會比模塊化儀器平臺多3到5倍的成本。
測試平臺用于半導體器件的交流及直流參數(shù)測試。過去，交流參數(shù)的驗證使用多個獨立高帶寬示波器，以16通道來執(zhí)行。采用PXI平臺意味與其投資6萬美元購買4臺頻率1 GHz的示波器，不如購買1臺NIPXI-5154 1 GHz數(shù)字化儀(digitizer)、2臺NI PXI-2547八到一(8-to-1)多工器及1臺有源探頭，總成本低于2萬美元，僅相當于前者的一小半。此外，在維持測量性能及完整性的同時，還將提供了3倍的成本節(jié)省。除了節(jié)省成本，安森美半導體的新平臺執(zhí)行測試的速度還比以前快10倍。
在自動測試系統(tǒng)中使用獨立儀器時，有兩項主要的考慮因素：一是測試系統(tǒng)中不同儀器的處理器速度不同，二是用于連接所有儀器的總線速度問題。很多系統(tǒng)基于通用接口總線(GPIB)。 如今基于PCI底板的模塊化方法不僅增加數(shù)量，還提供未來進一步改進的途徑，只需要在新的處理器上簡單地升級PXI控制器即可。
轉向PXI驗證平臺并非沒有挑戰(zhàn)。其中的一項挑戰(zhàn)就是連接待測器件。采用4**立示波器時，安森美半導體能夠同時連接及端接(terminate)待測器件的所有通道。數(shù)字化儀像大多數(shù)獨立示波器一樣，提供50 Ω及高阻抗(1 MΩ)的端接。
雙通道數(shù)字化儀的挑戰(zhàn)是同一時刻待測器件上僅有2個信號是高阻抗或50 Ω端接，而板上的其它信號則未端接。這類平臺需要連接解決方案，支持以低電容負載提供高帶寬測量；低電容負載通常與有源探頭相關，獨立式示波器常常配
