NI PXI应对半导体阵列测试效率卡壳四大方案之阵列器件的多通道并行I-V扫描
2025-09-02
NI PXI应对半导体阵列测试效率卡壳四大方案之阵列器件的多通道并行I-V扫描
如今的新型材料器件，目前的发展趋势已经由单个单元慢慢转向大规模阵列的形式， 然而，传统的半导体参数分析仪的设计主要针对单个器件单元，当测试规模从几个通道扩展到上百上千个，如果继续沿用传统方式进行单个通道逐一测量，测试效率将面临着极大的挑战。
应用挑战
新型材料与阵列器件的测试正面临四类现实挑战：
其一，开关时间下探至纳秒/皮秒，需在可切换网络下输出并采样超短脉冲以还原瞬态；
其二，通道规模从个位到百千级，串行扫描吞吐不足，必须多通道同步并行 I-V；
其三，需在同一平台完成Rds（on）、Cgs、转移/输出曲线、1/f 噪声等全面表征；
其四，芯片内置 ADC/DAC 普及，测试需可编程数字协议与并行脉冲时序配合批量读写。
测试方案介绍
为了应对这些挑战，NI基于其高度模块化的PXI平台推出了一套面向未来计算芯片测试场景的集成式测试系统解决方案。该系统通过软硬件一体化设计，覆盖新型材料器件的单个节点，阵列，高精度，超快速脉冲等多种测试场景的需求，为新型器件验证与测试提供平台支撑。
为满足上述复杂多元的测试需求，NI在基于PXI套件中提供了四套方案，以下是第二套方案：
阵列器件的多通道并行I-V扫描
应用背景：随着新型存储器、功率器件和先进半导体技术的发展，工程师对MOSFET 等器件的精确 I-V 曲线表征需求持续提升。尤其在大规模阵列结构中，需要测试仪器能够支持几百甚至上千通道的高精度并行 I-V测试，如果使用传统的测量方式，只能使用堆叠的方式，这在不同仪器之间的同步以及整个测试方案的价格上面面临巨大挑战。
为了解决这一挑战，NI基于高通道密度的源测量单元设计出以下方案：
该多通道 SMU 方案可通过单张源测量卡同时采集 12 路 MOSFET 的输出特性曲线（漏源电压 vs. 漏极电流 vs. 栅源电压），支持对任一 MOSFET 进行结果详查，单个PXI机箱最多可扩展至 408 通道同步 I-V 测量，同时可以按需拓展至多个机箱，广泛适用于大规模超多通道的新型半导体器件的同步表征测试需求。
最新资讯
