고채널 수, 고정밀 반도체 테스트를 가속화하는 4가지 혁신
반도체 테스트 엔지니어는 측정 정확도나 장치 안전을 저해하지 않으면서 처리량 및 커버리지를 늘려야 한다는 지속적인 압력을 받고 있습니다. 채널 수를 늘리면 여러 DUT를 병렬로 테스트하여 처리량과 커버리지를 해결하는 데 도움이 될 수 있습니다. 하지만 엔지니어가 다중 채널, 고정밀 테스트 시스템을 확장함에 따라 몇 가지 엔지니어링 과제가 두드러집니다.
• 더 많은 채널 및 더 많은 기기 관리
• 소스와 측정 간의 더욱 긴밀한 타이밍 조정
• AI 및 최신 도구를 활용한 효율적인 소프트웨어 개발
• 측정 정밀도 유지 또는 개선
Tektronix MP5000 시리즈 모듈형 정밀 테스트 시스템은 테스트 엔지니어가 이러한 과제를 특히 이러한 현실에 맞춰 해결하도록 돕기 위해 상당한 혁신을 통해 설계되었습니다. :
1. 랙 공간 관리에 도움을 주는 높은 채널 밀도
2. 통신 오버헤드 감소를 위한 유연한 장비 내 스크립팅
3. 확정적 타이밍을 가능하게 하는 고급 트리거 및 시퀀싱
4. 하드웨어 교차 트리거링 및 동기화
이 게시물에서는 반도체 테스트에서 이들이 작동하는 방식과 처리량 및 적용 범위에 기여하는 방법을 설명합니다. 또한 MP5000과 3706A Switch/DMM을 함께 사용하여 시스템을 더욱 확장하는 방법도 설명합니다.
고채널 스위칭 애플리케이션을 처리할 준비가 된 3706A에 랙 장착된 MP5000 시리즈 모듈형 정밀 테스트 시스템
높은 채널 밀도
MP5000 시리즈의 핵심은 고밀도 모듈형 아키텍처입니다. 단일 MP5103 1U 메인프레임은 최대 3개의 모듈형 SMU 또는 PSU 모듈을 호스트할 수 있으며, 컴팩트한 공간(1U 랙 높이)에 최대 6개의 완전 독립 채널을 제공합니다. 이러한 채널은 독립적일 뿐만 아니라 정밀한 타이밍 제어를 통해 병렬로 작동하도록 설계되었습니다.
통신 오버헤드 절감을 위한 기기 내 스크립팅
MP5000 메인프레임에는 장비 내부에 포함된 각 장비와 채널을 제어할 수 있는 내장 TSP(테스트 스크립트 프로세서)가 있습니다. 이 기능을 메인프레임에 내장하면 호스트와 장비 간의 많은 하우스키핑 트래픽이 제거되어 채널 수가 많은 시스템에서 부하가 크게 증가할 수 있습니다.
TSP 기술을 사용하여 장비 수준에서 테스트 실행이 발생하므로 통신 버스를 포화시키거나 처리량을 늦추지 않고 대규모 데이터 세트를 효율적으로 수집할 수 있습니다.
Tektronix TSP Toolkit Visual Studio Code 확장 프로그램을 사용하면 사용자가 맞춤형 TSP 테스트 시퀀스를 더 빠르게 구축하고, 복잡한 시스템에 쉽게 통합하며, TSP 지원 기기를 완벽하게 제어할 수 있습니다. 실시간 오류 확인, 지능형 자동 완성, 인라인 도움말, 장비 내 디버거, 데이터 내보내기, 자동화된 스크립트 생성, 트리거 모델 구축을 위한 TriggerFlow™와 같은 기능을 통해 TSP Toolkit은 TSP 스크립팅을 강력하고 직관적인 경험으로 만듭니다.
확정적 동기화 및 시퀀싱
테스트 시스템에 타이밍 제어를 추가하면 호스트와 테스트 엔지니어가 사용자 지정 테스트 코드에서 동기화 및 타이밍을 유지해야 하는 부담이 줄어듭니다. 주요 핵심은 MP5000의 완전히 사용자 정의 가능한 트리거 모델인 TriggerFlow®입니다. 고정되거나 경직된 트리거 방식과 달리 TriggerFlow를 사용하면 엔지니어가 흐름도 스타일의 작업 순서로 테스트 실행을 정의할 수 있습니다. 알림, 대기, 지연, 소스, 측정 및 분기 블록을 조합하여 사용하면 결정적 타이밍으로 채널 간 작업을 조율할 수 있으며 복잡한 PC 측 제어 루프에 의존할 필요가 없습니다.
고정 이벤트 모델과 TriggerFlow 이벤트 모델
이 접근 방식은 테스트 지연 시간 및 지터를 크게 줄여줍니다. 채널은 다른 채널이 자극 단계를 완료하는 즉시 측정을 시작하여 긴밀하게 동기화된 병렬 테스트를 가능하게 합니다.
고채널 테스트를 처리할 수 있는 2개의 PSU 모듈과 1개의 SMU 모듈이 장착된 MP5000 메인프레임 2대의 후면도
병렬 테스트 멀티 핀 또는 멀티 터미널 장치 테스트는 종종 여러 레일 또는 장치 터미널에 동시에 전원을 공급해야 하므로 제어된 전원 시퀀싱이 필수적입니다. 부적절한 전원 켜짐 또는 전원 꺼짐은 예측할 수 없는 장치 상태, 과도한 돌입 전류 또는 영구적인 DUT 손상을 초래할 수 있습니다.
MPSU50-2ST 전원 공급 장치 모듈과 함께 구성하면 MP5000은 각 전원 레일의 타이밍 및 슬루(램프) 속도 모두에 대해 정밀한 제어를 제공합니다. TriggerFlow를 사용하여 각 채널은 정의된 시퀀스로 켜거나 끌 수 있으며, 프로그래밍 가능한 지연 및 슬루율을 통해 돌입 전류를 관리하고 DUT에서 전압 안정성을 보장합니다.
이 시퀀싱 기능은 테스트 시스템에 완벽하게 통합되어 외부 시퀀서, PMIC 또는 개별 FET 회로가 필요 없어 시스템 설계를 간소화하고 반복성을 향상시킵니다.
TSP-Link 교차 트리거 및 동기화로 메인프레임 확장
또한 애플리케이션에 더 많은 장치 수가 필요한 경우 여러 MP5000 메인프레임을 함께 동기화할 수 있습니다. MP5000에는 TSP-Link 고속 동기화 및 통신 버스가 포함되어 있습니다. 이를 통해 여러 메인프레임이 통합 시스템으로 작동할 수 있습니다. 결정적 트리거링, 장비 수준 조정 및 지속적인 PC 제어에 의존하지 않는 확장 가능한 다중 채널 테스트를 지원합니다.
18채널 병렬 테스트를 위해 3개의 MP5000 시리즈 메인프레임이 물리적으로 연결된 디지털 연결을 보여주는 TSP Link.
TSP-Link는 MP5000을 Keithley 3706A 스위치 시스템과 연결하여 진정으로 대규모 병렬 테스트 및 비용 효율적인 솔루션을 구현할 수 있게 합니다. 3706A는 멀티플렉서 토폴로지를 지원하는 최대 6개의 스위치 카드 슬롯을 갖추고 있습니다. 또한 3706A는 테스트 시스템 구현에 추가적인 유연성을 제공하는 7.5디지트 멀티미터를 갖추고 있습니다. 이 스위칭 메인프레임은 당사의 TSP-LINK를 통해 MP5000과 쉽게 조화되어 통신 및 트리거링을 통해 스위칭과 소싱 또는 측정 간의 적절한 타이밍을 보장합니다.
TSP Toolkit 소프트웨어는 병렬 테스트 및 스위칭 애플리케이션을 위한 MP5000 및 3706A 하드웨어의 디지털 연결을 보여줍니다.
수십 또는 수백 개의 장치를 병렬로 테스트해야 하는 애플리케이션의 경우 스위칭은 아키텍처의 핵심적인 부분이 되며 비용 또한 중요합니다. 이것은 Keithley 스위칭이 보완적인 역할을 하는 부분입니다.
반도체 신뢰성 및 특성화 환경에서 흔히 사용되는 3706A는 대형 DUT 어레이에 SMU 출력 및 측정을 위한 다채널 라우팅을 가능하게 합니다. 신뢰성 테스트 시나리오에서 단일 고전력 SMU[또는 PSU]는 많은 장치에 병렬로 바이어스를 인가할 수 있으며, 스위칭 매트릭스는 각 DUT에 정밀 측정 채널을 순차적으로 라우팅하여 시간에 따른 누설, 임계값 변화 또는 파라메트릭 변화를 캡처할 수 있습니다.
MP5000 및 [스위칭] 3706A는 모두 TSP 및 TSP-Link® 기술을 활용하므로 통합 테스트 아키텍처 내에서 동기화할 수 있습니다. 장비 수준 스크립팅은 소스, 스위칭 및 측정 작업의 조직화된 제어를 지원하여 정확성이나 타이밍 결정성을 희생하지 않으면서 대규모 병렬 테스트를 지원합니다.
검증에서 생산까지의 유연한 경로
MP5000 에코시스템의 장점 중 하나는 확장성이 뛰어나다는 것입니다. 엔지니어는 검증 또는 특성화를 위해 독립형 MP5000 시스템으로 시작한 다음 확장할 수 있습니다.
• 단일 메인프레임 내 채널 전반에 걸쳐
• TSP-Link를 사용하는 메인프레임 전반에 걸쳐(최대 32개 시스템 동기화)
• 3706A와 같은 고밀도 스위치 시스템을 사용하는 장치 전반에 걸쳐
이러한 유연성을 통해 테스트 인프라를 완전히 재설계할 필요 없이 제품 수명 주기에 따라 테스트 전략을 발전시킬 수 있습니다.
결론
다채널 병렬 테스트는 최신 반도체 테스트에서 더 이상 선택 사항이 아니라 필수적입니다. MP5000 시리즈 모듈형 정밀 테스트 시스템은 오늘날의 처리량 요구 사항을 충족하는 데 필요한 타이밍 제어, 채널 밀도 및 아키텍처 확장성을 제공합니다. Keithley 3706A와 같은 입증된 스위치 시스템과 함께 사용하면 초기 특성화부터 대량 신뢰성 테스트에 이르는 모든 것을 지원할 수 있는 비용 효율적이고 강력한 플랫폼이 됩니다.
MP5000은 정밀 측정, 동기화된 실행 및 확장 가능한 시스템 설계를 통합하여 엔지니어가 의존하는 데이터를 손상시키지 않으면서 처리량을 높이는 데 도움을 줍니다.