在自动化测试系统中使用独立仪器时,我们必须考虑 2 个主要变量:仪器之间相异的处理器速度,与连接所有仪器的总线速度。许多系统均以目前最常见的 GPIB 界面为架构。而模块化仪器是以 PCI 背板为架构,可提升现有系统的传输率,且若必须提升系统以因应未来的需求,仅需购买配备最新处理器的 PXI 控制器,即可完成系统升级。
解决 PXI 的移植难题
要将系统移植到 PXI 平台,必须解决多个难题,包含受测装置的连结作业。若透过 4 组独立示波器,我们可针对单一受测装置,同步连接并中断所有通道。而大多数的独立示波器,均具备 1 组 50 Ω 与 1 组高阻抗 (1 MΩ) 的端点。
而双通道示波器的难题在于,受测装置每次仅能中断 2 组高阻抗或 50欧姆的讯号,而装置上的其他讯号只能处于不受中断的状态。此平台需要连结功能的解决方案,以低电容负载进行高频宽的量测 – 此特性往往与独立高速示波器 (Oscilloscope) 的主动式探针 (Active probe) 相关,而示波器 (Digitizer) 均未提供此功能。
系统整合了由高阻抗启动的主动式探针与探针电源供应器,不需降低输入或输出的负载,即可针对受测装置进行取样,并适时关闭所有通道。在此产业中,大多数半导体产品均可透过此方式检验 AC 的时序特性。而 PXI 架构的模块化功能,可让我们因应持续提升的半导体效能与速度,并可迅速修改测试平台以满足多变的量测需求。
此外,我们针对仪器所建立的软件界面,可让工程师迅速熟悉并使用相关功能。我们同时导入 Systems Integration Plus Inc. (SPI Inc.)的服务而解决相关难题;SPI 公司属于 NI 联盟伙伴 (Alliance Partner) 的成员之一,位于亚利桑纳州的 Scottsdale。该公司亦开发LabVIEW VI 或使用者界面中的子常式 (Subroutine),以进行测试作业。
大多数的测试工程师,均期待能够旋转示波器上的旋钮。而虚拟仪控平台的示波器差异在于,所有旋钮仅需轻点鼠标即可动作。大多数的 PXI 仪器制造商均提供软件人机界面,借以重现独立仪器上的硬件前端。而我们使用 LabVIEW VI 替代了此想法,并让我们针对应用,客制化使用者界面与量测常式。透过此方式,我们新一代的测试平台可将系统负载降至最低,并缩短熟悉界面所需的时间。
设立检验测试作业的新设计标准
PXI 平台为半导体设计的检验作业设立的新标准,并突破了先前测试方式的诸多限制。透过 NI PXI 技术为架构的新平台,我们不仅保有量测的效能与精确度,并降低 3 倍的成本达到 10 倍的半导体检验速率。我们亦减少了测试系统的 PCB 脚位数量,可省下更多的空间。归功于模块化的 PXI 架构仪器,我们现在可获得更高的效能。针对半导体检验作业常见的 AC 效能参数,PXI 可进行更精确的量测作业。