射頻集成電路（RFIC）測試策略

2021-09-14

Author：Frank

射頻集成電路（RFIC）測試策略的未來是當今一個極具爭議性的話題。在消費類射頻和連接集成電路（IC）市場尤其如此，產量的新增和競爭的加劇正在改變市場的思維方式。

在手機、平板電腦和其他移動設備的驅動下，大多數射頻設備都接近商用狀態，包括分立設備、功率放大器、前端模塊、藍牙、WiFi和調諧器部件。價格壓力如此之大，以至於曾經可管理的低端到中端設備策略被過度糾正了。集成電路製造商正準備推廣“剛好足够”的生產測試能力。

在過去的20年裏，標準自動測試設備（ATE）在這一領域發揮了重要作用。主流射頻技術處於領先地位，提高了可靠的生產價值。一般生產測試僅適用於少數晶片供應商，他們的產品組合涵蓋了整個射頻產品。然而，正如我們所看到的，近年來，這項科技的進步已經失控。各種協定標準、不同的鑄造工藝和完全不同的可用市場帶來了專門的供應商群體。

這種專業化為新的無晶圓廠公司提供了肥沃的土壤。例如，在亞太地區（APAC），IC設計科技和成熟的區域供應鏈培育了主導當地市場的需求。這些參與者對成本特別敏感，並熱衷於通過採用新的測試策略“開闢一條血路”。如果這些策略被證明是有效的，它們將提供快速將產品推向市場的優勢。在未來幾年，這些優勢可能會幫助亞太地區的供應商挑戰美國和歐洲的“藍籌”供應商。然而，亞太地區供應商面臨的主要困境是，在大多數亞洲技術中心，射頻測試仍然被認為是一個謎。儘管有許多本地或傳統的測試人員，但他們的本地分包商的射頻測試選項有限。他們認為，他們的射頻測試能力是他們“拼圖的最後一塊”。他們需要找到一個解決方案，無論是通過低成本手段，還是擴大他們現時的射頻安裝基礎。

電路板

亞太地區的這些“新貴”不僅僅是尋求替代射頻測試解決方案的集成電路供應商。在數位或混合訊號領域具有核心競爭力的IC製造商正在將天線集成到他們的設備中。這帶來了重大的測試挑戰。 IC製造供應鏈也有一個安裝了大量生產測試設備的基礎，這些設備的射頻功能有限。他們想看到的是“只是另一個設備的”射頻引脚。但問題仍然存在：他們如何在不改變生產策略和/或過度新增測試成本的情况下驗證射頻質量？

正如我們在過去20年中所看到的，在許多當前的測試儀中，1993年的8000美元/數位引脚已經不到500美元/引脚。 RF能否實現同樣的經濟效益？商用現貨（COTS）射頻儀器具有成熟、相對低成本的功能，並且易於在行業標準尺寸下運行。

使用這些工具，人們可以為商業射頻電晶體開發成本敏感的目標解決方案嗎？理想的解決方案應該是：

1.滿足射頻功能無縫集成的要求

2.它本質上是模組化的，提供了多種功能選項

3.高可靠性和高輸送量的生產價值

4.獨立或承擔集成到當前測試環境中的從屬角色

我們認為答案是肯定的，Aeroflex可以開發一種解決方案。電晶體驗證和表徵實驗室已經建立了先例。這些實驗室已成功採用標準儀器來驗證和調試其初始設備。 VME、VXI和獨立儀器都在電晶體測試領域取得了成功。

然而，集成通常需要定制，速度慢，使用難以處理的電纜，並且必須手動完成。

今天的COTS儀器是一個完全不同的東西。 PXI外形尺寸徹底改變了實驗室環境，並得到了普遍認可。在射頻領域，13 GHz源和分析儀、向量網絡分析儀、單槽雙向埠模塊、本地振盪器、中頻任意波形發生器（AWG）和數位化儀等功能强大的儀器已成為點擊使用的方法。其他非專有標準科技也顯示出建設性的勢頭。 AXIe和PXI等，包括RF AWG、48通道數位引脚電子設備、12通道設備電源、繼電器和負載板控制，以及邏輯和協定分析儀，都是快速增長的儀器組合。

但射頻ATE的臨界點遠遠超出了儀器功能。由瞭解電晶體測試的團隊進行組件集成至關重要。此外，PXI/AXIe儀器和基礎設施已被證明具有出色的可靠性、快速的數據/訊號匯流排和有價值的多級觸發器。所有這些優勢都可以轉化為生產測試環境的關鍵要素——高MTBF、快速測試時間和系統一致性。這一證明的表現是，手機生產線上30-40%的手機主要通過Aeroflex創新的PXI RF系統的PXI解決方案進行測試。

利用我們在手機領域的成功，再加上PXI和AXIe尺寸的不斷採用，Aeroflex最近推出了兩種行業標準的基於儀器的測試解決方案，可以完全滿足上述四個方面的要求。

AXRFRF子系統的特點：

-卓越的射頻功能，提供多種儀器選項

-易於與具有捆綁硬體的主系統或子系統集成的獨立解決方案

-可以使用軟件驅動程序和DLL

-涵蓋所有標準電信應用的軟件調製工具

-快速數據移動不是瓶頸

-生產車間可靠性高，降低支持成本

-不會過時的基礎設施有多年的餘量

AX系列射頻特性和生產測試系統（PXI和AXIe）功能：

-以低成本實現最簡單的射頻消費電晶體製造

-卓越的射頻效能和多種儀器選項