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并行数字脉冲测试
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并行数字脉冲测试
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，以下是第四套方案：
阵列器件的并行数字脉冲测试
应用背景：
新型生物传感器芯片在测试过程中通常需要通过数字协议进行多通道寄存器的灵活读写，尤其是在器件集成了 ADC/DAC 等模块、且信号控制精度要求较高的场景中，传统的台式仪表通道数目有限，且没办法进行协议自定义。因此，需要一套可高并发、灵活配置、支持数字协议定制的解决方案来满足新材料与器件阵列的测试需求。
方案特点：
基于专业定制的软件，通过SPI Control的方式进行生物传感器寄存器的读写，一张板卡最多可以实现32通道的可编辑的寄存器读写。
数字脉冲的幅度、脉冲宽度等可以按照具体的协议进行编辑。
适用场景：该方案面向集成了ADC/DAC、需多通道输入/输出可配置数字信号进行性能或功能测试的阵列式新材料器件。
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