IC測試另闢新徑：發揮PXI平台優勢

採用PXI架構的NI STS擴充性絕佳，無論是特性測試或生產環境均可部署，因此可實際在兩種環境中使用相同的軟硬體，大幅簡化資料相關性作業並加快產品的上市時間。

IC測試是半導體生產的重要環節，只有通過嚴格的晶圓和成品測試，才能淘汰電性功能不佳的產品、保證其高質量。然而，隨著半導體裝置日趨複雜、產品週期縮短，IC測試的成本也不斷提高。如何持續改善效能與降低成本、奉行半導體產業自發展之初就有的原則，是產品開發週期中不容忽視的一環。

傳統的IC測試方式

傳統上，大部分的RF與混合式訊號IC測試都是在生產環境中透過自動化測試設備(Automated Test Equipment；ATE)、或是在特性測試實驗室(Characterization Lab)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，但是容量有限，不僅無法處理大量零件，測試時間也比ATE慢。

在特性測試實驗室使用ATE的做法也不算罕見，然而，使用大型主機 ATE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進行IC特性測試、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，資料關聯作業往往可能需要數週的時間，這點大幅影響了產品開發週期。

做法改良 IC測試精益求精

對身經百戰的測試經理來說，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，再把相同的系統部署到生產線上。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。

廠商仍需進行關聯作業，不過由於使用了相同的軟硬體，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。這個概念看似單純，執行起來卻困難重重，一部分原因是它跨越了箱型儀器廠商與傳統ATE廠商的市場邊界。

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。在生產過程中實作諧波量測這類特性測試之後，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，而大部分都會採用PXI架構。

截至目前為止，已經有超過 9,000組以上的PXI系統投入大量製造測試環境中，其中更有超過1,000組安裝到半導體產業的供應鏈，成為IC測試的主導儀器。由於各行各業廣泛採用PXI，在這龐大規模經濟的加持下，PXI可降低成本、提高效能，並坐擁強勁的經濟實力，相較於其他仰賴單一產業的測試平台，更能輕鬆度過不同的產業週期性波動。

針對半導體IC測試推出的NI平台架構方案

由於PXI平台已經成熟，各界導入速度也不斷加快，於是NI推出能滿足半導體生產測試環境營運需求的系統級產品–半導體測試系統(Semiconductor Test System；STS)。STS結合了PXI的開放效能與靈活彈性，以及半導體生產測試單元的需求，例如分類機與針測機整合、彈簧探針待測裝置(DUT)銜接以及系統等級的校準功能等。

TestStand是STS軟體的骨幹，這套立即可用的測試管理軟體能管理以LabVIEW或.NET環境撰寫的程式碼模組；而TestStand半導體模組 (TestStand Semiconductor Module)還提供其他的半導體產業專屬功能，例如針對DUT為主程式設計提供的接腳／通道對應功能、可容許客制的操作介面、進階分類(Advanced Binning)、標準測試資料格式(STDF)資料報告功能，以及內建的多站點支援，也就是能迅速擴充針對單一站台操作而撰寫的測試程式，以支援多站點測試用途。

STS的擴充性絕佳，因此可以部署於特性測試實驗室中。無論是尺寸、成本或測試系統功能，STS對IC特性測試實驗室來說都是非常實用的選擇。它也能輕鬆銜接裝置分類機或針測機，針對大量DUT進行測試。由於所有的測試程序、轉接板、接線與儀控設備等軟硬體都是相同的，資料相關性作業就會大幅簡化，進而縮短產品的開發週期並加快上市時間。

STS是採用PXI架構的產品，PXI平台開放性、模組化特性所帶來的關鍵優勢之一，就是能善用最優異的現有商業技術，只要有最新的多核心微處理器或尖端PXI儀器問世，測試系統的效能就會持續改進。

維持靈活彈性 滿足營運需求

PXI技術具有出色的影響力與開放性，管理者可能會擔心測試系統版本能否嚴格控制的問題。幸好STS的設計能解決這些問題。客戶訂購特定組態的測試系統時，就能以完全相同的軟硬體複製出相同成品，確保全球任何生產部署環境都擁有一致的測試系統。對客戶來說，不僅能享有必要的彈性，一旦鎖定組態後，管理者還能完全掌握版本控制權，滿足營運的需求。

總而言之，STS採用獨到的方式來解決半導體測試上的挑戰。這種方式不僅在經濟與技術面佔盡優勢，最終還能以顛覆性的成本打造出性能卓越的IC測試系統。 我們甚至可以說：STS解決測試挑戰的方法，與半導體產業本身解決成長挑戰的方法十分類似，也就是持續以有限成本發揮最高的價值。關於NI半導體測試系統詳細，請至NI半導體測試系統產品網頁查詢。

另外，誠摯邀請業界先進蒞臨2017台北國際半導體展NI攤位參觀指教，展示攤位號碼：南港展覽館一樓I區1126。 (本文由國家儀器 National Instruments, NI提供，李佳玲整理報導)