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반도체 특성 평가와
In-House 테스트 장비 구축
한국내쇼날인스트루먼트
반도체(LED) 산업 담당
대리 이동희
donghee.lee@ni.com
Semiconductor & ATE Evolution
MOS Transistor Bells Labs
Teradyne J259 First minicomputer ATE
MEMs Pressure Sensor Motorola
Transistor Transistor Logic (TTL) Fairchild Semicon
System on Chip Electro-Data Inc.
Teradyne A500 Analog VLSI ATE
1960
1963
1966
1974
1980
1985
Semiconductor & ATE Evolution
One million transistors 32-bit microprocessor
RF MEMs IBM Research et al TI WiLink 7.0
First integrated 802.11a/b/g/n + FM + Bluetooth + GPS Chip
Teradyne Catalyst SOC ATE
Multi-site ATE Exceeds 16 sites
System Level ATE High Mix, Lower Volume
1990
1995
2000 2005
2010 2012+
Increasing Complexity of Semiconductor Devices
Photo courtesy of Verigy
Chip ATE
System Functional Test
Chip SOC SIP Board System
반도체 특성 평가 시스템 구축
Device Spec 확인 계측기 요구 사항
정리
Block별 테스트 장비 구성
자동화 프로그래밍
리포팅/데이터 분석
Texas Instruments Wireless Terminal Business Unit Automated Characterization Environment
1.Device Spec. 확인
• Multi-functional pins
• Bi-directional Analog Pins
• 3 modes of operation
• High channel count
• 36 Analog Channels
o two pins per channel
• Strict Analog Requirements
• One Power Management Block
• Other miscellaneous blocks.
Using PXI to Test an Analog Device With High-Channel-Count and Multifunctional Outputs
2.계측기 요구 사항 정리
At least one of the following instruments necessary to test this device:
• Low Speed, High-Resolution digitizer (16-20 bits)
• Higher Speed, Lower resolution digitizer (60 Msps)
• High accuracy Multi-Meter
• Power supplies
• Source Meters
• Mux to distribute the signals
• AWG to 38 points
• DMM to 74 points
• HR Digitizer to 74 points
• HS Digitizer to 36 points
Analog Test Instrument Requirements
2.계측기 요구 사항 정리 Test Instrument Requirements
3.Block별 테스트 장비 구성(Analog)
필요한 계측기 채널당 필요한 계측기
임의파형발생기(AWG) 1
SMU(소스미터) 1
Digitizer(스코프) 고속 1 / 고정밀 1
DMM 1
3.Block별 테스트 장비 구성(Additional)
필요한 계측기 채널당 필요한 계측기
임의파형발생기(AWG) 1
SMU(소스미터) 4
Digitizer(스코프) 고정밀 1
DC PowerSupply 2
3.Block별 테스트 장비 구성
필요한 계측기 채널당 필요한 계측기
임의파형발생기(AWG) 1
SMU(소스미터) 1
Digitizer(스코프) 고속 1 / 고정밀 1
DMM 1
필요한 계측기 채널당 필요한 계측기
임의파형발생기(AWG) 1
SMU(소스미터) 4
Digitizer(스코프) 고정밀 1
DC PowerSupply 2
필요한 계측기 채널당 필요한 계측기
임의파형발생기(AWG) 1
SMU(소스미터) 4
Digitizer(스코프) 고속 1 / 고정밀 1
DMM 1
DC PowerSupply 2
Block 1. 36채널 아날로그
Block 2. Additional Block(DCDC)
전체 Block 테스트를 위한 계측기
총 10개의 계측기 연동 +Switch(Relay) 제어
3.Block별 테스트 장비 구성(PXI)
PXI-5922
24 Bit, 15MS/s, 2Ch
PXI-4071
7 ½ digit, 1000V, 3A
PXI-5105
12bit, 60MS/s, 8ch
PXI-4130
20V@2A, 10nA
PXI-5422
200MS/s, 80MHz
-PXI-Based ATE 구성
222 Cables
-Muxing Solution for Automated Test
PXI-2593 16x1 MUX 150V, 1A 500MHz BW, 50 ohm
4.자동화 프로그래밍
4.자동화 프로그래밍
5.리포팅 / 데이터 분석
Database Viewer – Access to Data
PXI-Based ATE ; Test Coverage
MEMS Devices - Accelerometers - Gyroscopes - Microphones
Power Management ICs (PMICs) - DC-DC Converters - LDOs - LED Drivers
Memory Devices - SRAM - DRAM - F-RAM
Wireless ICs (RFICs) - Mod/Demodulators -Power Amplifiers - Transceivers
Discrete Components - Transistors - Diodes - Capacitors - Resistors
ADCs and DACs - A/D Converters - D/A Converters
In-House 장비 구축
NI PXI System
Test House, 대만 매년 고객사로 부터 30% 이상의 테스트 비용 절감을 요구 받고 있음
Our ATE platform today: Components
Reconfigurable I/O
PXI FPGA targets Analog and Digital
Multiplexers, Matrices, Relays
>150 configurations
RF Generators/Analyzers
Generate and analyze
up to 14 GHz Function Generators/Arbs
Up to 16-bits, 400 MS/s
Digitizers/Oscilloscopes
Up to 24-bits, 12.5 GS/s
Precision DC
pA, µV SMUs
16-bit power supplies
High-Speed Digital I/O
Up to 200 MHz,
PPMU
Digital Multimeters/LCR
5½, 6½, 7½-digits
EX Digitizer/Generators
Flex (16-24 bits), 6 MHz bandwidth
12-14 bits, 150 MHz bandwidth
NIK Semiconductor Ecosystem 모듈형 개발 시스템 양산용 장비
동일한 HW / SW 적용
디지털 IV 커브 트레이서 -온테스트
고정밀 열화상 카메라 -아이알웨이브
커스텀 PXI 모듈 개발 -제이케이아이
SoC/CIS ATE 국산화 -테스티안
차량용 반도체, ICT 플랫폼 -Konrad, 디텍프론티어
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