客戶背景

Amkor Technology 是全球最大的合同半導(dǎo)體組裝和測(cè)試服務(wù)提供商之一。Amkor 成立于 1968 年，開創(chuàng)了 IC 組裝和測(cè)試外包的先河，現(xiàn)在是 300 多家世界領(lǐng)先的半導(dǎo)體公司和電子 OEM 的戰(zhàn)略制造合作伙伴。

測(cè)試方案

Amkor 的韓國分部正在開發(fā)一種新的測(cè)試系統(tǒng)——該系統(tǒng)的一部分將用于半導(dǎo)體封裝的開路和短路測(cè)試。為該任務(wù)定義了一個(gè)大型矩陣——需要一個(gè) 3072x4 矩陣開關(guān)配置，用于執(zhí)行 4 線測(cè)量、I/V 表征以及 2 線測(cè)量。與許多測(cè)試應(yīng)用方案一樣，方案需求盡可能低的價(jià)格和最高的性能。

虹科解決方案

在研究了他們的選項(xiàng)后，Amkor 決定選用三個(gè) 虹科 LXI 高密度矩陣模塊（型號(hào) 60-553-008）。這些 LXI 矩陣模塊具有提供市場(chǎng)最低價(jià)格所需的EMR（電磁繼電器）類型，并允許多達(dá) 1027 個(gè)同時(shí)閉合的交叉點(diǎn)。

虹科LXI 高密度矩陣（型號(hào) 60-553-008）

此外，從選定的測(cè)試系統(tǒng)集成商 Testmation 的角度來看，該 LXI 矩陣模塊包括虹科的 BIRST（內(nèi)置繼電器自測(cè)試）功能，可以輕松快速地進(jìn)行維護(hù)支持。

Amkor 的新測(cè)試系統(tǒng)與測(cè)試儀內(nèi)的 LXI 矩陣

開路和短路測(cè)試的背景

以下是開路和短路測(cè)試（也稱為結(jié)構(gòu)測(cè)試）的一些背景知識(shí)，以及為什么虹科LXI矩陣模塊是 Amkor 測(cè)試方案的最佳選擇。

開路和短路測(cè)試是在功能測(cè)試之前評(píng)估和驗(yàn)證半導(dǎo)體封裝最常用的方法。除了測(cè)試之外，它還可以用于執(zhí)行 I/V 特性測(cè)試的封裝的故障分析。對(duì)于此類應(yīng)用的系統(tǒng)配置，一個(gè)或多個(gè) SMU（源測(cè)量一體單元）以及對(duì)應(yīng)數(shù)量的矩陣開關(guān)模塊是必不可少的。SMU 可以是臺(tái)式的或 PXI 模塊化的，這具體取決于測(cè)試規(guī)范和半導(dǎo)體封裝的測(cè)試引腳數(shù)量。

對(duì)于矩陣開關(guān)模塊，矩陣用于 2 線 (Nx2) 或 4 線測(cè)量 (Nx4)，具體取決于應(yīng)用。如果只需要進(jìn)行開路和短路測(cè)試，則可以使用 Nx2 配置。但是，如果需要低電阻測(cè)量和高精度 I/V 表征以消除 Amkor 要求中的開關(guān)和電纜路徑電阻的影響（也稱為 4 線或開爾文測(cè)量），則必須選擇4 線測(cè)量（也稱為 4 線或開爾文測(cè)量）。

四線法測(cè)電阻原理圖

對(duì)于 Nx4 配置，考慮了下列矩陣模塊中使用的繼電器類型，它們各有優(yōu)缺點(diǎn)。

干簧繼電器：

*快速的操作時(shí)間

*高可靠性（密封）

*更高的成本和更低的功率開關(guān)容量

電磁繼電器 (EMR)：

*更高的開關(guān)容量和最低的成本

*更慢的操作時(shí)間

*更短的壽命和最小開關(guān)容量問題

固態(tài)繼電器 (SSR)：

*幾乎無限的壽命和非?？斓拈_關(guān)速度

*但受帶寬、泄漏、電阻和電壓限制

此外，必須根據(jù)系統(tǒng)的通道數(shù)考慮 PXI、VXI 或 LXI 的外形尺寸。

方案的選擇

定制設(shè)計(jì)——系統(tǒng)的集成商可以從頭開始構(gòu)建開關(guān)矩陣，而不去找COTS 供應(yīng)商。此產(chǎn)品具有低成本的優(yōu)勢(shì)。然而，矩陣需要一個(gè)2米的機(jī)柜，使它非常笨重，不太適合。

VXI 已被公認(rèn)為擁有非常合適的外形尺寸，尤其適用于軍事、航空電子和航空航天測(cè)試應(yīng)用，但它是一項(xiàng)陳舊的技術(shù)，通道密度較低。它主要用于對(duì)現(xiàn)有應(yīng)用程序的長(zhǎng)期支持。由于這是一個(gè)新的應(yīng)用程序，而且 VXI 中可用的開關(guān)模塊數(shù)量正在減少，因此該平臺(tái)不是一種好的選擇。

PXI 或 PXI Express 是新一代外形規(guī)格，適用于機(jī)箱中的混合儀器的應(yīng)用。如果 SMU 需要低通道數(shù)的矩陣開關(guān)，這可能是一個(gè)合適的解決方案。但是，如果系統(tǒng)需要大量通道數(shù)的矩陣開關(guān)（如 Amkor 系統(tǒng)），這不是一個(gè)好的解決方案。例如，如果為 1024x4 配置選擇 512 個(gè)交叉點(diǎn)的 PXI/PXIe 模塊，則需要八個(gè)模塊，這使其成為比所選 LXI 1024x4 高密度矩陣開關(guān)模塊更昂貴的解決方案。此外，根據(jù)繼電器類型，PXI 背板電源將同時(shí)閉合交叉點(diǎn)的最大數(shù)量限制為每個(gè)模塊 40 或 64 個(gè)，這可能會(huì)使測(cè)試非常難以實(shí)施。

LXI 也是新一代形式的模塊化儀器，可通過以太網(wǎng) LAN 進(jìn)行控制。LXI 機(jī)箱可以兼容各種類型的儀器或開關(guān)，具體取決于制造商。其優(yōu)勢(shì)包括高功率背板機(jī)箱，可以同時(shí)關(guān)閉更多交叉點(diǎn)，并且與 PXI/PXIe 的外形不同，LXI可以實(shí)現(xiàn)任何尺寸。它也是尺寸最小的解決方案，僅使用三個(gè) 1U 高 LXI 模塊即可創(chuàng)建 3072x4 矩陣。