IC测试另辟新径：发挥PXI平台优势

采用PXI架构的NI STS扩充性绝佳，无论是特性测试或生产环境均可部署，因此可实际在两种环境中使用相同的软硬件，大幅简化数据相关性作业并加快产品的上市时间。

IC测试是半导体生产的重要环节，只有通过严格的晶圆和成品测试，才能淘汰电性功能不佳的产品、保证其高质量。然而，随着半导体装置日趋复杂、产品周期缩短，IC测试的成本也不断提高。如何持续改善效能与降低成本、奉行半导体产业自发展之初就有的原则，是产品开发周期中不容忽视的一环。

传统的IC测试方式

传统上，大部分的RF与混合式信号IC测试都是在生产环境中透过自动化测试设备(Automated Test Equipment；ATE)、或是在特性测试实验室(Characterization Lab)中透过机架堆叠式箱型仪器而完成的。典型的机架堆叠式箱型仪器可提供高品质的实验室等级量测结果，但是容量有限，不仅无法处理大量零件，测试时间也比ATE慢。

在特性测试实验室使用ATE的做法也不算罕见，然而，使用大型主机 ATE执行特性测试时，就必须面对昂贵的资金成本、占地空间、能耗需求等问题。因此，有能力在特性测试实验室使用ATE的顶级IC制造厂几乎是寥寥可数。

对大多数透过机架堆叠式箱型仪器进行IC特性测试、在生产环境中使用ATE的IC厂商而言，为实验室数据与生产数据建立关联作业又是一件极度耗时的工作。由于数据集来自完全不同的测试设备，数据关联作业往往可能需要数周的时间，这点大幅影响了产品开发周期。

做法改良 IC测试精益求精

对身经百战的测试经理来说，理想的解决方案是在特性测试实验室中导入可充分扩充的单一ATE平台，再把相同的系统部署到生产在线。这样不但能解决在IC特性测试阶段执行大量样本的问题，还能达成提供数据关联的目的。

厂商仍需进行关联作业，不过由于使用了相同的软硬件，工作将会大幅简化，进而节省作业时间并改善产品开发周期。这个概念看似单纯，执行起来却困难重重，一部分原因是它跨越了箱型仪器厂商与传统ATE厂商的市场边界。

就射频IC(RFIC)制造厂而言，尤其是涉及RF功率放大器或前端模块等RF前端IC领域者，将传统ATE应用在生产作业会带来更多挑战，主因就是瞬息万变的RF标准，导致测试需求快速改变。在生产过程中实作谐波量测这类特性测试之后，使用传统ATE的困难度就更高。因此，部分RFIC制造厂选择建置专属的IC生产测试系统，而大部分都会采用PXI架构。

截至目前为止，已经有超过 9,000组以上的PXI系统投入大量制造测试环境中，其中更有超过1,000组安装到半导体产业的供应链，成为IC测试的主导仪器。由于各行各业广泛采用PXI，在这庞大规模经济的加持下，PXI可降低成本、提高效能，并坐拥强劲的经济实力，相较于其他仰赖单一产业的测试平台，更能轻松度过不同的产业周期性波动。

针对半导体IC测试推出的NI平台架构方案

由于PXI平台已经成熟，各界导入速度也不断加快，于是NI推出能满足半导体生产测试环境营运需求的系统级产品–半导体测试系统(Semiconductor Test System；STS)。STS结合了PXI的开放效能与灵活弹性，以及半导体生产测试单元的需求，例如分类机与针测机整合、弹簧探针待测装置(DUT)衔接以及系统等级的校准功能等。

TestStand是STS软件的骨干，这套立即可用的测试管理软件能管理以LabVIEW或.NET环境撰写的程序码模块；而TestStand半导体模块 (TestStand Semiconductor Module)还提供其他的半导体产业专属功能，例如针对DUT为主程序设计提供的接脚／通道对应功能、可容许客制的操作界面、进阶分类(Advanced Binning)、标准测试数据格式(STDF)数据报告功能，以及内建的多站点支持，也就是能迅速扩充针对单一站台操作而撰写的测试程序，以支持多站点测试用途。

STS的扩充性绝佳，因此可以部署于特性测试实验室中。无论是尺寸、成本或测试系统功能，STS对IC特性测试实验室来说都是非常实用的选择。它也能轻松衔接装置分类机或针测机，针对大量DUT进行测试。由于所有的测试程序、转接板、接线与仪控设备等软硬件都是相同的，数据相关性作业就会大幅简化，进而缩短产品的开发周期并加快上市时间。

STS是采用PXI架构的产品，PXI平台开放性、模块化特性所带来的关键优势之一，就是能善用最优异的现有商业技术，只要有最新的多核心微处理器或尖端PXI仪器问世，测试系统的效能就会持续改进。

维持灵活弹性 满足营运需求

PXI技术具有出色的影响力与开放性，管理者可能会担心测试系统版本能否严格控制的问题。幸好STS的设计能解决这些问题。客户订购特定组态的测试系统时，就能以完全相同的软硬件复制出相同成品，确保全球任何生产部署环境都拥有一致的测试系统。对客户来说，不仅能享有必要的弹性，一旦锁定组态后，管理者还能完全掌握版本控制权，满足营运的需求。

总而言之，STS采用独到的方式来解决半导体测试上的挑战。这种方式不仅在经济与技术面占尽优势，最终还能以颠覆性的成本打造出性能卓越的IC测试系统。 我们甚至可以说：STS解决测试挑战的方法，与半导体产业本身解决成长挑战的方法十分类似，也就是持续以有限成本发挥最高的价值。关于NI半导体测试系统详细，请至NI半导体测试系统产品网页查询。

另外，诚挚邀请业界先进莅临2017台北国际半导体展NI摊位参观指教，展示摊位号码：南港展览馆一楼I区1126。 (本文由国家仪器 National Instruments, NI提供，李佳玲整理报导)