引言
目前,测试成本对于半导体和电子元件市场已经成为至关重要的因素,确保用于检验这些元件的生产测试系统的效率和速度正变得日益迫切。最终,我们要用单位成本和上市时间来衡量测量的成功与否,从而使得测试成本和测试开发时间对于总体性能都非常关键。在各种测试架构中,LXI系统具有很好的灵活性,GPIB设备非常普及,PXI系统速度较快,因此,现在的测试工程师在为其应用寻找最佳解决方案时必须在多项性能因素之间进行权衡分析。混合测试系统能够根据应用的需求,将多种通信接口集成在一个系统之中。分布式编程和并行执行是实现系统集成的关键。当采用根据这两种技术而设计的测试系统时,测试工程师就可以发挥每种接口的最大性能,而不必在研发与维护成本方面进行折衷处理。吉时利的混合测试系统集成了多种支持不同工业标准协议的仪器,包括PXI、LXI和GPIB,融合了具有测试脚本处理功能的“智能”仪器、嵌入式编程技术以及支持分布式编程和并行执行的列表模式,对测试成本和测试开发时间进行优化。
基于TSP功能和“智能”仪器的分布式编程
分布式编程是指定一个系统内的不同微处理器处理专门的任务。在混合测试系统中,它是指用一台PC机处理图形数据显式或组织连接,而用其他硬件专门实现数据采集和测试算法。“智能”仪器是专为在一个系统内处理分布式任务而设计的。它通常具有支持板级判断的功能,例如pass/fail测试、特殊功能、循环处理、装箱操作等。吉时利的TSPTM(测试脚本处理器)技术支持单个仪器存储并执行独立的测试程序,其采集、分析和提交结果的方式都独立于总的测试系统控制器。这种技术使得系统的测试速度比那些使用传统测试方法的系统快得多。例如,吉时利2633号应用说明《Diode Production Testing with Series 2600 System SourceMeter? Instruments》一文中就概述了如何在SMU(源测量单元)中使用TSP的脚本处理功能,在测试过程中不与PC控制器交互的情况下分析二极管的特征。SMU能够控制二极管的测试,分析结果,并控制机械手不受其他测试程序的干扰。图1给出了SMU执行的一种测试功能,可用于测量二极管的正向或反向电压并返回测量结果。这一功能是完全在仪器内部实现的。
用户可以在一系列由仪器控制的测试操作中调用这一功能。当所有的测试完成之后,测试仪器分析数据并设置用于控制机械手接口的数字I/O引脚。用户还可以通过简单的编程,向系统控制器发送pass/fail位,以及可选的数据报告。使用TSP技术能够大大减少这类应用的测试时间。例如,在之前提到的二极管测试应用中,测试二极管所用的脚本实现了检查部件方向,测试正向和反向电压,测试漏电流,分析数据,利用数字I/O引脚进行部件装箱——所有这些功能在测试过程中都不需要计算机与测试仪进行交互。这种方式相比需要计算机控制的前一代测试仪器,测试速度大概提高了10倍。
基于TSP的测试仪仅仅是吉时利提供的多种单系统分布式处理简捷测试方法中的一种。例如,PXI系统采用一台专用的PC机控制一组模块。这台PC机(即PXI控制器)能够执行用多种编程语言编写的程序。这些程序能够控制PXI模块,以及通过GPIB总线与系统相连的多个仪器子系统。通过数字I/O或通信模块,控制器能够触发或通信其他测试子系统,包括那些支持TSP功能的仪器构成的子系统。PXI控制器是一台完整的基于Windows?的PC机,因此可以作为主测试控制器,处理数据以及处理多个子系统的测试结果。但是,当分配给PXI模块的测试任务不需要控制器的全处理功能时,控制器只能这样使用。
吉时利的2810型射频矢量频谱分析仪和2910型射频矢量信号发生器也是“智能”仪器的例子。这些基于LXI架构的仪器具有列表模式功能,能够通过一条命令启动一系列测量操作。这种分布式处理技术非常适合于在一个测试序列中实现测量操作和数据处理的批处理;同时不同测量操作之间所需的仪器重构时间也达到了最小。利用这类“智能”测试仪器实现的分布式处理方法能够大大减少总的测试时间。
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