客戶背景

Amkor Technology 是全球最大的合同半導體組裝和測試服務提供商之一。Amkor 成立于 1968 年，開創了 IC 組裝和測試外包的先河，現在是 300 多家世界領先的半導體公司和電子 OEM 的戰略制造合作伙伴。

測試方案

Amkor 的韓國分部正在開發一種新的測試系統——該系統的一部分將用于半導體封裝的開路和短路測試。為該任務定義了一個大型矩陣——需要一個 3072x4 矩陣開關配置，用于執行 4 線測量、I/V 表征以及 2 線測量。與許多測試應用方案一樣，方案需求盡可能低的價格和最高的性能。

虹科解決方案

在研究了他們的選項后，Amkor 決定選用三個 虹科 LXI 高密度矩陣模塊（型號 60-553-008）。這些 LXI 矩陣模塊具有提供市場最低價格所需的EMR（電磁繼電器）類型，并允許多達 1027 個同時閉合的交叉點。

虹科LXI 高密度矩陣（型號 60-553-008）

此外，從選定的測試系統集成商 Testmation 的角度來看，該 LXI 矩陣模塊包括虹科的 BIRST（內置繼電器自測試）功能，可以輕松快速地進行維護支持。

Amkor 的新測試系統與測試儀內的 LXI 矩陣

開路和短路測試的背景

以下是開路和短路測試（也稱為結構測試）的一些背景知識，以及為什么虹科LXI矩陣模塊是 Amkor 測試方案的最佳選擇。

開路和短路測試是在功能測試之前評估和驗證半導體封裝最常用的方法。除了測試之外，它還可以用于執行 I/V 特性測試的封裝的故障分析。對于此類應用的系統配置，一個或多個 SMU（源測量一體單元）以及對應數量的矩陣開關模塊是必不可少的。SMU 可以是臺式的或 PXI 模塊化的，這具體取決于測試規范和半導體封裝的測試引腳數量。

對于矩陣開關模塊，矩陣用于 2 線 (Nx2) 或 4 線測量 (Nx4)，具體取決于應用。如果只需要進行開路和短路測試，則可以使用 Nx2 配置。但是，如果需要低電阻測量和高精度 I/V 表征以消除 Amkor 要求中的開關和電纜路徑電阻的影響（也稱為 4 線或開爾文測量），則必須選擇4 線測量（也稱為 4 線或開爾文測量）。

四線法測電阻原理圖

對于 Nx4 配置，考慮了下列矩陣模塊中使用的繼電器類型，它們各有優缺點。

干簧繼電器：

*快速的操作時間

*高可靠性（密封）

*更高的成本和更低的功率開關容量

電磁繼電器 (EMR)：

*更高的開關容量和最低的成本

*更慢的操作時間

*更短的壽命和最小開關容量問題

固態繼電器 (SSR)：

*幾乎無限的壽命和非常快的開關速度

*但受帶寬、泄漏、電阻和電壓限制

此外，必須根據系統的通道數考慮 PXI、VXI 或 LXI 的外形尺寸。

方案的選擇

定制設計——系統的集成商可以從頭開始構建開關矩陣，而不去找COTS 供應商。此產品具有低成本的優勢。然而，矩陣需要一個2米的機柜，使它非常笨重，不太適合。

VXI 已被公認為擁有非常合適的外形尺寸，尤其適用于軍事、航空電子和航空航天測試應用，但它是一項陳舊的技術，通道密度較低。它主要用于對現有應用程序的長期支持。由于這是一個新的應用程序，而且 VXI 中可用的開關模塊數量正在減少，因此該平臺不是一種好的選擇。

PXI 或 PXI Express 是新一代外形規格，適用于機箱中的混合儀器的應用。如果 SMU 需要低通道數的矩陣開關，這可能是一個合適的解決方案。但是，如果系統需要大量通道數的矩陣開關（如 Amkor 系統），這不是一個好的解決方案。例如，如果為 1024x4 配置選擇 512 個交叉點的 PXI/PXIe 模塊，則需要八個模塊，這使其成為比所選 LXI 1024x4 高密度矩陣開關模塊更昂貴的解決方案。此外，根據繼電器類型，PXI 背板電源將同時閉合交叉點的最大數量限制為每個模塊 40 或 64 個，這可能會使測試非常難以實施。

LXI 也是新一代形式的模塊化儀器，可通過以太網 LAN 進行控制。LXI 機箱可以兼容各種類型的儀器或開關，具體取決于制造商。其優勢包括高功率背板機箱，可以同時關閉更多交叉點，并且與 PXI/PXIe 的外形不同，LXI可以實現任何尺寸。它也是尺寸最小的解決方案，僅使用三個 1U 高 LXI 模塊即可創建 3072x4 矩陣。