测试模拟芯片

模拟组件是广泛和多样化的世界,虽然测试模拟芯片可能不承担复杂的出类拔萃,只要运行测试模拟装置有不同的要求。

一种类型的芯片,这些天看到更多应用程序是模拟微机电系统设备。汽车电子称的模拟芯片,以及微机电系统。

混合信号ICs,结合模拟和数字的元素,是相关领域。

超大规模集成电路研究社的总裁李斯特·怕哈卡的研究,估计整个模拟试验机市场价值约1亿美元,主要用于测试芯片和线性离散设备。“这是一种安静,沉睡的部分,”他补充说。“测试人员永远活着。”

相比之下,SoC测试市场每年的销售额超过20亿美元,和混合信号集成电路测试,主要对射频和无线芯片,也比模拟测试。

Xcerra是模拟测试的市场领导者,而Teradyne领导在混合信号测试中,紧随其后的是效果显著,根据Puhakka。

模拟芯片享受去年销售额增长10.2%,据wst看到增长放缓至2018年的6.1%。

“我们还没有看到任何显著发生在模拟测试,“Puhakka说。大功率设备汽车应用程序是一个增长领域。

德里克。弗洛伊德,业务发展主任效果显著说,有不同的模拟测试要求。这些需求包括减少供应电压,包括节能电池驱动的设备,如移动PMICs低漏电流测量功能,精确的修剪和测量能力,低噪声测试环境。也有高压/大电流设计,系统能够提供这些——高压源和浮动高功率源。

“精确测量要求测量样本的平均去除噪声,通常在一个电力线周期,50赫兹或60 Hz,”Floyd说。“大电流设备需要脉冲测试,以防止设备热损伤和升温,导致测量偏差。电流测试设备10 10 v是100瓦,这将导致设备迅速升温。所以当前脉冲只申请一个毫秒左右。设备阈值测试需要电压/电流斜坡代系统的能力。二进制搜索算法也作为他们可以比使用坡道快得多。”

图1:模拟信号。来源:Ram电子

图2:数字信号。来源:Ram电子

测试模拟与其他芯片
一个关键的区别是,测试模拟reuires主要参数测试报告测试结果。

“Digital-focused设备主要报告模式通过/失败信息,“Floyd说。“根据芯片复杂性,在3000年和8000年之间测试结果,测试结果与其他设备相比哪个更。但是少了针对测试比数字技术实现。是非常复杂的实现DFT的模拟设计。有几个DFT方法,比如使用一个内部通过使用环回测试总线或a到d转换器。然而,它通常是速度并行使用吃资源与利用DFT。”

许多模拟设备还取决于数字状态机,基于协议如SPI、I2C、JTAG,控制装置内的信号路由。“一旦设置已经完成,模拟测量通常需要一些等待时间占解决组件(如电容器为了使重复模拟参数测量,”他说。“这将导致一个更复杂的停止/启动测试序列与数字测试相比,可连续运行。”

有一些相似之处模拟和数字芯片的测试,。有一个类似的生产环境,包括测试多个temperatures-hot,寒冷和环境。一些低成本的模拟设备晶片样品,,因为过程很成熟的收益率通常是非常高的。最重要的是,最终测试是为了清除潜在的包装缺陷。

“我们看到,在模拟市场强劲增长,特别是汽车和电源管理驱动的设备,他说。“市场表明持续增长前进。”

乔伊桶,主要在国家半导体测试仪器,市场开发经理还指出的多样性和各种各样的模拟芯片,从一个射频前端模块的基本运算放大器。

“根本原因测试芯片,芯片,是确保质量。ICs,芯片会有一些设计师的规范,它将使用集成到任何芯片将被设计成,”他说。“模拟芯片,运算放大器,这些需求将模拟自然界中。而不是一个简单的通过/失败,你可能会看着诸如输入偏置电流。

“测量是一个更广泛的范畴不仅仅是通过/失败。你有提供一些定量数据基于芯片上的规范。”

他补充说,“是什么特别的模拟测试在一个高水准,这是模拟测试的参数会在某种形式的模拟形式,如电压水平和当前水平。这是简单的一侧。射频功率放大器,你可能不得不测量噪声地板,你可能不得不测量获得,你可能必须测量,每个频道的特定的射频模拟芯片的标准。事情可以得到不少更加成熟,更加困难,当你进入这些其他类型的模拟集成电路。测量的类型的多样性非常高。这实际上取决于芯片是什么。有些是重要的类型的测量,比如测量一个射频功率放大器的噪声图。这些都是不容易测量。你需要非常专业的测试设备。”

客户使用NI的半导体测试系统验证实验室和最终产品测试,根据桶。

“效率很重要,”桶说。“很多IC厂商总是战斗成本,或时间压力,符合设计周期,符合市场的窗口。我们与很多客户紧密合作,帮助他们加快上市时间。”

Xcerra看到了类似的趋势。,因为它是模拟、设备往往持续很长时间。

放大器的发展“有很多,”克里斯托弗•莱莫恩说产品在Xcerra吃集团营销总监。“总有更高性能的放大器,低偏置电流,接近rails,您现在有zero-headroom放大器,你可以操作到地面铁路。与此同时,很多性能没有改变很多。”

Brian转向架Xcerra Xcerra线的产品营销高级总监针对lower-pin计算模拟和电源管理设备,指出模拟世界的一个方面是完全不同于其他类型的设备。“一旦这些零件在生产或通过用户,他们有一个相对好的长寿在相比之下,更多的面向消费者的数码设备,每年改变,甚至比这更频繁。这就是为什么客户需求很长寿命模拟世界。”

莱莫恩指出,“这是我们所说的目录parts-signal调节,胶水部分汇集系统的不同部分。他们更稳定的代改变如此之快。对我们来说,我们也在模拟斗分立器件。如果你到分立器件,一些其他的要求是非常高的电压,所以你得到1000伏,电流很高,100安培的电流脉冲。有一些特殊要求,我们有专门的仪器来处理。”

模拟组件的范围可以从微伏成千上万伏,从picoamps到数百安培,根据转向架。关键是要淘汰的噪声信号。

“我们有特殊的前端处理picoamp airwired电流仪表,”莱莫恩说。“如果你做一个叠层PCB, PCB本身的泄漏会掩盖了运算放大器的性能,所以我们有一个airwired前端界面。这是一个重要的领域有一些灵活性,在那里你可以为一个家庭区域板或一个接口板,可以处理一些专业需求,然后把它放在你的面前更通用的工具。通用仪器成为更大的引擎背后的前端信号处理。”

MEMS器件越来越浓的兴趣,尤其是汽车和物联网应用程序,开始提振需求在这个部门,。

“我们开始看到一些高需求的产品,比如,模拟MEMS very-high-parallel驾驶需求的解决方案,”莱莫恩说。“这就是驾驶到Diamondx其中的一些部分。Diamondx平台是一个SoC的平台。我们介绍Diamondx five-slot的版本,它帮助我们减少一些lower-pincounts需要这些设备,你不需要有一个大的系统,你可以有一个非常小的系统,但它仍然有一些MEMS测试所需的性能越高。”

模拟部分通常有更短的测试时间比更复杂的设备,但有各种各样的模拟组件和测试时间可以相差很大。模拟测试的测试模式通常不允许电子设计自动化工具可以生成数字逻辑,使用模拟输出。但有时需要手工制作的DFT技术手工制作的模拟设备。

“它听起来像模拟是在某些方面比SoC简单或数字,但在同一时间,你真的接近内在晶体管的性能,”莱莫恩表示。因为它是一个纯粹的模拟部分,有时一个晶体管,你处理,你真的回到基本,基本面,这晶体管是如何工作的呢?你有更多的可见性变化过程。”

结论
模拟设备不同的半导体物种比微处理器,微控制器,应用程序处理器、记忆,和其他大多数人都熟悉的常见的芯片。这些设备可以处理非常低的电压和电压很高,包括炒其他芯片的电压。

物质世界是模拟,能够感觉到,世界需要模拟技术。但它也需要专门的设备来测试这些设备,而且不会改变任何时候在可预见的未来。