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Wi-Fi芯片基于IFLEX量產(chǎn)測(cè)試開(kāi)發(fā)淺析

作者:張桂玉,任希慶 時(shí)間:2020-05-27 來(lái)源:電子產(chǎn)品世界 收藏

  張桂玉,任希慶(安普德(天津)科技股份有限公司,天津?300384)

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/202005/413613.htm

  摘?要:本文測(cè)試的芯片是一款針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)開(kāi)發(fā)的高性能2.4 GHz/5 GHz雙頻Wi-Fi射頻芯片,支持802.11 a/b/g/n,Wi-Fi Direct、Soft AP以及STA/AP 模式共存。具有高速性、穩(wěn)定性和傳輸距離遠(yuǎn)等特點(diǎn),可以高度匹配音視頻流媒體傳輸。廣泛應(yīng)用于無(wú)線流媒體音視頻播放、虛擬現(xiàn)實(shí)、無(wú)人機(jī)、運(yùn)動(dòng)相機(jī)、車聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)控制、智能家居等領(lǐng)域。本文將對(duì)基于IntegraFlex平臺(tái)開(kāi)發(fā)流程的簡(jiǎn)要分析,主要圍繞測(cè)試兩個(gè)方面進(jìn)行闡述。

  關(guān)鍵詞:;;;;

  0 引言

  隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷進(jìn)步,無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度也在不斷提升,2.4 GHz/5 GHz的誕生可以滿足網(wǎng)絡(luò)傳輸快的特點(diǎn),是Wi-Fi無(wú)線傳輸技術(shù)發(fā)展史上的一個(gè)里程碑。當(dāng)芯片開(kāi)發(fā)成功后需要產(chǎn)業(yè)化時(shí),就需要進(jìn)行,使芯片測(cè)試的各方面性能指標(biāo)能夠滿足設(shè)計(jì)要求。因此自動(dòng)化測(cè)試設(shè)備便是用于量產(chǎn)測(cè)試芯片的必選。我們需要依據(jù)芯片的設(shè)計(jì)指標(biāo)選擇適合的ATE測(cè)試設(shè)備,根據(jù)選好的設(shè)備設(shè)計(jì)并制作測(cè)試電路板,然后在設(shè)備上開(kāi)發(fā)測(cè)試程序,調(diào)試,最后實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

  1 ATE測(cè)試設(shè)備的選擇

  首先需要根據(jù)芯片的封裝形式、管腳數(shù)、并行度(一次自動(dòng)測(cè)試芯片的數(shù)量)、頻率指標(biāo)、測(cè)試向量深度及芯片自身的特殊性,確定自動(dòng)測(cè)試設(shè)備的類型。

  我們需要測(cè)試的這顆芯片是雙頻Wi-Fi芯片,包含數(shù)字、模擬和射頻部分。封裝形式是WLCSP73管腳,并行度設(shè)定為2,因?yàn)樯漕l芯片測(cè)試射頻部分時(shí)容易產(chǎn)生電磁干擾,所以暫時(shí)選擇2個(gè)并行度測(cè)試。

  我們根據(jù)以上芯片的特性及產(chǎn)品說(shuō)明書(shū),并且與設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)溝通,選擇自動(dòng)測(cè)試設(shè)備Teradyne IntegraFlex(簡(jiǎn)稱IFLEX)。IFlex測(cè)試系統(tǒng)是美國(guó)Teradyne公司生產(chǎn)的一種針對(duì)大產(chǎn)量的存儲(chǔ)器、模擬、數(shù)字及射頻功能進(jìn)行并行測(cè)試的超大規(guī)模(VLSI)測(cè)試系統(tǒng),IFlex測(cè)試系統(tǒng)總體外觀如圖1所示。

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  它的主要性能指如下 [1] 。

  1)數(shù)字模擬部分:

  ● 具有高達(dá)200 MHz全格式化的驅(qū)動(dòng)以及數(shù)據(jù)接受能力,及數(shù)據(jù)測(cè)試時(shí)鐘;

  ● 配置可以達(dá)到1 056數(shù)字通道,進(jìn)而提高數(shù)據(jù)測(cè)試能力;

  ● 具有64兆的圖形存儲(chǔ)深度;

  ● 每個(gè)通道具有獨(dú)立(per pin)的測(cè)試電平以及測(cè)試時(shí)序;

  ● 具有高電壓高電流(±30 V,±100 mA,或者±75 V,±350 mA)參數(shù)測(cè)量單元;

  ● 具有多個(gè)通道測(cè)試單元(Per Pin ParametricMeasurement Units,PPMU),可以逐個(gè)通道對(duì)芯片進(jìn)行測(cè)試;

  ● 具有高電壓高電流板載參數(shù)測(cè)試單元(BPMU),可以對(duì)需要進(jìn)行高電壓或者高電流測(cè)試的芯片進(jìn)行測(cè)試;

  ● 具有能夠提供高電壓驅(qū)動(dòng)的4個(gè)通道板,這些通道分別在每塊通道板的0,4,32和36通道;

  ● 具有數(shù)/模轉(zhuǎn)換,模/數(shù)轉(zhuǎn)換測(cè)試選件板(ConverterTest Option,CTO),可以對(duì)具有數(shù)/模轉(zhuǎn)換、模/數(shù)轉(zhuǎn)換功能的芯片進(jìn)行測(cè)試;

  ● 具有內(nèi)嵌存儲(chǔ)測(cè)試選件板(Memory Test Option,MTO),可以對(duì)一些具有存儲(chǔ)功能的芯片進(jìn)行測(cè)試。

  2)射頻部分:

  ● 多達(dá)44個(gè)射頻通道,提高測(cè)試并行度;

  ● 6 GHz的發(fā)射源和測(cè)量能力,GPIO支持大于6GHz,2.7 GHz/6 GHz的調(diào)制解調(diào)能力;

  ● 時(shí)域,光譜,調(diào)制分析,功率,相位噪聲,窄帶捕獲增強(qiáng)IP3,高輸出功率和低噪聲等;

  ● 6 GHz全部集成的矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀(配置圖如圖2)。

  3)測(cè)試軟件:圖形化測(cè)試軟件——IG-XL [2]

  泰瑞達(dá)IG-XL軟件是一個(gè)基于Windows NT技術(shù)的測(cè)試開(kāi)發(fā)軟件,它使測(cè)試過(guò)程的靈活性、可移植性以及質(zhì)量水平達(dá)到了新高度。具有器件編程、模塊化測(cè)試程序的特點(diǎn),還可配有第三方工具。

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  2 芯片測(cè)試電路板的設(shè)計(jì)及制作

  根據(jù)芯片的測(cè)試規(guī)范及自動(dòng)測(cè)試設(shè)備的接口設(shè)計(jì)并制作測(cè)試電路板。此板卡設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是避免并行測(cè)試時(shí)射頻信號(hào)的相互干擾,因此板卡上PCB布線,以及元器件、射頻線纜、插座探針的選擇都應(yīng)該有很強(qiáng)的抗干擾性能。板卡示意圖如圖3。

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  3 芯片測(cè)試程序的開(kāi)發(fā)及調(diào)試

  芯片測(cè)試程序是基于自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)自帶軟件開(kāi)發(fā)的針對(duì)芯片測(cè)試規(guī)范的一套代碼 [3] ,是整個(gè)芯片量產(chǎn)測(cè)試的重要環(huán)節(jié)。開(kāi)發(fā)初期需要與相關(guān)設(shè)計(jì)工程師一起確定測(cè)試項(xiàng)目及測(cè)試結(jié)果范圍,然后制定測(cè)試計(jì)劃,根據(jù)測(cè)試計(jì)劃編寫(xiě)測(cè)試代碼,校驗(yàn)代碼是否正確。當(dāng)測(cè)試程序校準(zhǔn)無(wú)誤后,需要用樣片進(jìn)行逐項(xiàng)調(diào)試,直到所有測(cè)試項(xiàng)目全部通過(guò)。最后測(cè)試多個(gè)不同批次的芯片,記錄一些測(cè)試值,根據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法計(jì)算出這些項(xiàng)目測(cè)試值的平均范圍,以此確定測(cè)試程序的最終測(cè)試結(jié)果范圍。

  此芯片的測(cè)試項(xiàng)目如下:

  ● 開(kāi)短路測(cè)試

  ● 漏電流測(cè)試

  ● 工作電流的每種狀態(tài)測(cè)試

  ● 數(shù)字部分相關(guān)的DFT測(cè)試,包括SCAN,ATPG各種芯片內(nèi)部寄存器鏈

  ● 射頻部分功耗測(cè)試

  ● LDO/SMPS模塊測(cè)試

  ● 射頻LB/HB 發(fā)射功率參數(shù)測(cè)試

  ● 射頻LB/HB接收靈敏度等參數(shù)測(cè)試

  ● 射頻LB/HB接收ADC code、SNR、THD測(cè)試

  ● PLL LB/HB測(cè)試

  ● X-TAL 測(cè)試

  4 結(jié)論

  本文介紹了一顆雙頻Wi-Fi芯片量產(chǎn)測(cè)試開(kāi)發(fā)的流程及相關(guān)技術(shù)問(wèn)題。實(shí)際生產(chǎn)中開(kāi)發(fā)的過(guò)程會(huì)更加具體,一般一款芯片的開(kāi)發(fā)周期大概是1年左右,從設(shè)計(jì)、流片,到驗(yàn)證量產(chǎn),測(cè)試工程師都應(yīng)該全程參與,這樣才能提高開(kāi)發(fā)效率。開(kāi)發(fā)成功后還需要一些工程批次的不斷驗(yàn)證,來(lái)找到測(cè)試程序限值與芯片設(shè)計(jì)要求之間的平衡點(diǎn),以此來(lái)提升芯片量產(chǎn)測(cè)試良率。同時(shí)也可以通過(guò)量產(chǎn)測(cè)試發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)及制造過(guò)程中產(chǎn)生的缺陷,不斷修改設(shè)計(jì)及制造參數(shù),最后使芯片的量產(chǎn)良率達(dá)到一個(gè)較高的水平。

  參考文獻(xiàn):

  [1] IntegraFlex服務(wù)手冊(cè)[Z].泰瑞達(dá)公司,2004 :5-30.

  [2] IG-XL測(cè)試分析手冊(cè)[Z].泰瑞達(dá)公司,1999:4-58.

  [3] VBT測(cè)試語(yǔ)言[Z].摩托羅拉公司, 2000:10-22.

 ?。ㄗⅲ罕疚膩?lái)源于科技期刊《電子產(chǎn)品世界》2020年第06期第82頁(yè),歡迎您寫(xiě)論文時(shí)引用,并注明出處。)



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