不止STS，NI更多半导体测试方案来袭

谈到美国国家仪器（national instruments： 简称NI），大家最熟悉的应该的就是他们的LabVIEW和PXI产品，还有他们在实验室的出色表现。 但其实作为自动化测试和自动化测量系统的领导者，NI依赖于其高效软件、模块化硬件和庞大的生态系统，已经为多个领域的工程师带来了便利和高效的解决方案。 半导体测试则是他们最近两年的工作重点。

以前的芯片设计者在实验室使用的仪器和芯片在产线上量产使用的仪器是相互独立的，那就意味着如果要从实验室往产线转移，就要做相关的资料关联，这样一方面会耗费更多的时间，另一方面则会带来跟多的成本损耗。而NI灵活的、可以直接在实验室和产线上复用的半导体测试系统（Semiconductor Test System,简称）就能为客户带来便利。

在上月于上海举办的Semicon 2019上，NI 不但给我们带来了其在STS上的新进展，还同时面向其他不同应用带来了多样化的测试解决方案。

首先看STS方面，资料显示，NI STS 是一系列用于半导体特性分析和生产的硬件/软件产品。根据尺寸以及它们可容纳的18 插槽 NI PXI 机箱的数量，NI STS可分为 STS T1、STS T2 和 STS T4 这几个款式（T1：一个 PXI 机箱；T2 ：两个 PXI 机箱；T4 ：四个 PXI 机箱）。

NI STS的不同款式对比

在推出几年以来，STS已经被广泛应用到MEMS传感器、射频芯片和模拟芯片等产品的实验室验证、晶圆级测试和FT测试中。也获得了包括Qorvo和ADI等客户的认可。在今年的Semicon 展会上，他们则带来了与合作伙伴esmo的分享。

Talos实验室工程Handler

据现场的工程师介绍，esmo基于NI STS T1打造了Talos实验室工程Handler。据介绍，这个实现全自动化生产测试的设备不但能支持三温测试、温度稳定性优于+/-0.5度和自动激光定位系统等功能。还因为使用了统一开发环境LabVIEW和测试管理执行软件TestStand，让这台分选机可以在实验室和量产测试中使用，还减少了数据关联时间，提升了半导体测试效率。再加上与Reid Ashman机械手的搭配，让整套系统可以面向不同测试系统、定制各种应用，易于使用和低维护配重设计，能够轻松集成到生产测试设备中。

面向热门的5G领域，NI也在本届Semicon上带来了备受好评的，符合3GPP标准的参考测试方案。

NI的5G测试方案

从NI方面的介绍我们得知，他们在其方案中使用了1GHz高带宽的最新矢量信号收发仪，再加上高性能数字和功率测试模块的集成，能够让射频前端芯片的测试变得异常简单。据透露，这套RFIC测试方案支持了802.11、2G、3G、4G以及5G NR等标准，还在全新的软件支持下，满足5G NR新波形OFDMA及DFT-s-OFDM等调制方式的测试需求。不过值得一提的是，NI这次带来的只是在Sub-6Ghz频段的的测试方案，关于毫米波的相关测试，他们将会在五月于美国奥斯汀举办的NIWeek上隆重推出。

电源管理芯片测试则是NI展台上的另一个亮点。近年来，随着芯片集成度的提升，电源管理芯片除单一Buck电路外，还会想多模拟输出、数字芯片演进。这就需要高密度、高精度以及模拟数字整合的测试系统。在NI展示的电源管理测试方案里我们可以看到，他们将供电、量测、数字控制的功能都整合在一个简单的机箱内，并通过高精度&高密度的SMU、示波器、Pattern数字波形生成仪器等实现效率、线性/负载调整率、瞬态响应等验证分析及量产测试。其PXI平台的高性能触发，还可以帮助实现多仪器的精准同步。

NI电源管理测试方案

NI工程师告诉记者，采用了这种模块化的测试方案，一方面提升了测试速度，另一方面还减少了测试成本，更重要的是在测试方面表现还非常突出。据了解，NI全新的电源管理芯片测试方案的电流测量精度非常突出，特别适合测量待机状态下的漏电级电流值，满足多种场景的测试需求。

NI还在展会现场带来了他们在ADC/DAC测试上的方案。据介绍，他们的这个方案能够覆盖高分辨率18 bit ADC/DAC 静态测试（INL/DNL），还能支持基于SerDes的告诉ADC/DAC测试。同时，这个方案还具备高性能仪器同步、交互式软件体验和高可扩展性及兼容性等特点。

NI的ADC/DAC测试方案

从上面的方案我们可以看到，在软件、硬件和生态方面独具优势的NI必然会在半导体测试方面给我们带来更多的惊喜。我们同时也看到，NI和很多其他厂商也都是围绕着5G做各样的布局。

诚然，随着R15标准的确定，还有各大终端厂商和设备厂商的推进，5G越来越近的。但围绕着这个新通信标准，在其物理层设计中不仅有关注新型多载波、新多址、新编码和多天线传输等复杂技术，还需要保持灵活性和可兼容性。这些特点和难点让5G新空口的物理层设计有诸多挑战和不确定性。