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NI PXI應(yīng)對半導(dǎo)體陣列測試效率卡殼四大方案之陣列器件的并行數(shù)字脈沖測試
2025-09-02
NI PXI應(yīng)對半導(dǎo)體陣列測試效率卡殼四大方案之陣列器件的并行數(shù)字脈沖測試
如今的新型材料器件，目前的發(fā)展趨勢已經(jīng)由單個(gè)單元慢慢轉(zhuǎn)向大規(guī)模陣列的形式， 然而，傳統(tǒng)的半導(dǎo)體參數(shù)分析儀的設(shè)計(jì)主要針對單個(gè)器件單元，當(dāng)測試規(guī)模從幾個(gè)通道擴(kuò)展到上百上千個(gè)，如果繼續(xù)沿用傳統(tǒng)方式進(jìn)行單個(gè)通道逐一測量，測試效率將面臨著極大的挑戰(zhàn)。
應(yīng)用挑戰(zhàn)
新型材料與陣列器件的測試正面臨四類現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)：
其一，開關(guān)時(shí)間下探至納秒/皮秒，需在可切換網(wǎng)絡(luò)下輸出并采樣超短脈沖以還原瞬態(tài)；
其二，通道規(guī)模從個(gè)位到百千級，串行掃描吞吐不足，必須多通道同步并行 I-V；
其三，需在同一平臺(tái)完成Rds（on）、Cgs、轉(zhuǎn)移/輸出曲線、1/f 噪聲等全面表征；
其四，芯片內(nèi)置 ADC/DAC 普及，測試需可編程數(shù)字協(xié)議與并行脈沖時(shí)序配合批量讀寫。
測試方案介紹
為了應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，NI基于其高度模塊化的PXI平臺(tái)推出了一套面向未來計(jì)算芯片測試場景的集成式測試系統(tǒng)解決方案。該系統(tǒng)通過軟硬件一體化設(shè)計(jì)，覆蓋新型材料器件的單個(gè)節(jié)點(diǎn)，陣列，高精度，超快速脈沖等多種測試場景的需求，為新型器件驗(yàn)證與測試提供平臺(tái)支撐。
為滿足上述復(fù)雜多元的測試需求，NI在基于PXI套件中提供了四套方案，以下是第四套方案：
陣列器件的并行數(shù)字脈沖測試
應(yīng)用背景：
新型生物傳感器芯片在測試過程中通常需要通過數(shù)字協(xié)議進(jìn)行多通道寄存器的靈活讀寫，尤其是在器件集成了 ADC/DAC 等模塊、且信號(hào)控制精度要求較高的場景中，傳統(tǒng)的臺(tái)式儀表通道數(shù)目有限，且沒辦法進(jìn)行協(xié)議自定義。因此，需要一套可高并發(fā)、靈活配置、支持?jǐn)?shù)字協(xié)議定制的解決方案來滿足新材料與器件陣列的測試需求。
方案特點(diǎn)：
基于專業(yè)定制的軟件，通過SPI Control的方式進(jìn)行生物傳感器寄存器的讀寫，一張板卡最多可以實(shí)現(xiàn)32通道的可編輯的寄存器讀寫。
數(shù)字脈沖的幅度、脈沖寬度等可以按照具體的協(xié)議進(jìn)行編輯。
適用場景：該方案面向集成了ADC/DAC、需多通道輸入/輸出可配置數(shù)字信號(hào)進(jìn)行性能或功能測試的陣列式新材料器件。
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