業界首套全自動化系統的案例研究
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業界首款整合射頻測試儀器的全自動系統級測試平台的實際應用案例

System Level Test (SLT) 現有的半導體測試System Level Test (SLT) 加入System Level Test (SLT) ，能讓晶片製造商在攔截漏檢產品的同時，將高良率測試安排在流程後段，從而提升整體品質並優化測試成本。

系統層級測試（SLT）是指在與被測裝置（DUT）最終使用環境高度相符的條件下進行測試。隨著系統單晶片（SOC）與系統級封裝（SIP）日益複雜，加上品質要求日益嚴格，SLT 已成為裝置測試策略中的關鍵優勢，並獲得更廣泛的採用。

透過使用 SLT 對符合最終使用環境的裝置進行功能測試，裝置製造商得以防止那些可能無法透過傳統晶圓與封裝測試技術偵測到的故障漏檢。 泰瑞達（Teradyne）因應產業趨勢，開發出業界首款具備射頻（RF）功能的大量產 SLT 測試機「Titan-RF」，以實現各種射頻功能的測試。在 SLT 中進行射頻測試雖是業界極為期待的趨勢，但受限於射頻解決方案的複雜性與可擴展性，實作起來相當困難。

挑戰

裝置製造商正致力於將射頻測試功能整合至系統層級測試中。 行動裝置配備了用於發送與接收射頻訊號的收發器。裝置製造商需在符合政府規範的前提下，驗證這些裝置的性能並最大化其訊號強度。這些製造商需要一套測試解決方案，使其裝置能連接至向量訊號產生器與向量訊號分析儀（VSG/VSA），以對寬頻訊號進行射頻功率級校準。該裝置與 VSG/VSA 需連接至系統級測試儀，以執行最終的功能測試。

傳統上，此類測試是在工作台上以人工方式進行，因為必須逐一連接 VSG/VSA，這導致生產效率低下，且在實現大規模生產時，空間利用率極不理想。

泰瑞達的解決方案

泰瑞達（Teradyne）的Titan-RF SLT 測試機是一款專為需要射頻連接的裝置所設計的大規模並行、自動化且非同步的測試機。Titan RF SLT平台最多可支援 320 個具備 RF 功能的測試點。此外，泰瑞達已開發出微型寬頻 RF 訊號分配器，每台被測裝置 (DUT) 最多可提供 12 路 RF 訊號。RF 測試功能是透過整合泰瑞達旗下公司LitePoint 的測試儀器來實現，這些儀器安裝於附屬的支援機櫃中。LitePoint提供多種 RF 測試儀器，以滿足所需的測試性能與功能。

透過採用具備整合式射頻測試功能的Titan SLT 平台，裝置製造商能夠透過執行完整的系統層級功能測試來驗證裝置，在每個 6 GHz 以下頻段的 LTE 頻帶上執行測試通話，並確定功率級校準需求。

解決方案重點：

  • 最多可支援 320 個具備 RF 功能的測試站點
  • 一種自動化、可重複的射頻盲插式互連技術，在進行維護前可執行超過 50,000 次插拔操作
  • 微型射頻訊號分配器，可在寬頻率範圍（600 MHz 至 6 GHz）內，將每個站點的射頻訊號分配至多 12 路
  • 具備自動自校正功能的全自動異步射頻測試系統

解決方案的優勢

透過 Titan-RF 解決方案，裝置製造商可以：

  • 在進行高測試點數的並行測試時，仍能滿足其射頻測試需求，並具備高重複性且減少人為錯誤
  • 與現有解決方案相比，可節省近 90% 的佔地面積
  • 假設 1 名操作員負責維護 4 套 Titan-RF 系統，可節省高達 86% 的操作員人力成本
  • 透過在最終系統級應用環境中對裝置進行特性分析，以最大化裝置的射頻性能

部署

Titan-RF SLT 平台採用全自動化設計。被測裝置（DUT）以標準 JEDEC 托盤運送至平台。隨後，測試流程透過一系列自動化處理步驟得以簡化：裝置連同其載具，會被連接至垂直機架上的測試插槽，該機架內配置有測試儀器，此設計能有效優化廠房空間利用率。

Titan-RF SLT 軟體會將測試程式套用至被測裝置（DUT），並利用LitePoint RF 測試儀器執行連通性、校準、合規性及其他所需的測試。當裝置測試程式執行完畢後，載板會從測試插槽中取出，並送回Titan-RF SLT 系統的自動化區域，在此處，已測試的裝置將從載板上取下，並依類別進行分揀。