ATE测试系统!

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开放结构的ATE登场 　　Teradyne公司的Spectrum 8800组合测试平台和Spectrum 9000功能测试平台是以VXI模块构建的高性能集成电路和电路板ATE系统（图1、图2）。Teradyne公司自1960年成立以来，一直生产专用的ATE系统，直至1998年开始推出VXI模块化的硬件，以及基于工业标准的VXIpnp、WindowsNT和COM软件的ATE系统，取得非常成功的结果。Spectrum 8800和9000系列取代从前基于非标准的、专用硬件和软件的单用途测试系统，使产品的价位降低和性能提高，用户可为满足当前的测试要求选择模块，亦可着眼于将来测试升级的需要，更换若干模块而不是更换整个测试系统。 　　例如Spectrum 9100功能测试系统，可处理高性能数字和混合信号的测试，系统的基本结构是一个19英寸的气单机柜，包括一个VXI机箱，内装VXI数字和模拟测试模块、Spectrum交叉切换阵列用于信号切换、Spectrum弹簧针界面、8个GPIB的电源模块、Virginia90系列引线适配器和高档微机一套。Spectrum 9100系列可根据系统的功能要求再扩充到二个以上或更多机柜，容纳更多的VXI模块仪器和测试界面与Spectrum 9100系列的VXI模块中主要是Teradyne公司自行开发的M910/M920数字测试仪器，其中M910的数据速率是25MHz，M920是50MHz，M920的主要特性如下： 　　?数据速率-100HZ~50Mfz； 　　?最小脉冲宽度-20ns； 　　?绝对精度-3ns； 　　?图形存储容量-128K字节； 　　?数字引脚一每个通道卡48个，最多528引脚； 　　?驱动/检测电平-2-+5V，-5-+15V或-10-+10V，分辨率10mV； 　　?外部时钟-DC~50MHz，ECL或TE电平； 　　?时序套-256套图形，每引脚每图形可立即转换； 　　?上升下降边缘分辨率-1ns； 　　?数据格式-NR、RO、RI、RZ、RC5种； 　　?追踪探笔一与通道卡性能匹配，快速定位故障。 Spectrum9100系列的VXI机箱还装有一块61/2的数字多用表、一块带宽50MHz的任意波形发生器、一块200MHz的计时/计数器。所有Spectrum的模块均与VXI总线兼容，更换维修十分方便。 　　Spectum9100系统的ATE操作环境是TestStudio，它是集成电路测试的一种基于互联网的开放结构，为整个测试过程从开发、文档管理直至运行提供灵活有效的解决方案。TestStudio集成了HP VEE、LabVIEM、LabWindows、Visual Basic、Visual C++等编程手段，以及CAD/CAE等软件在内的开发环境。它集中了Teradyne公司本身的以及集成电路测量业界的成功经验，用基于标准的技术，即微软的COM（组件对象模块）标准，包容各种软件环境和开发工具，为用户提供通用界面，使TestStudio得到及时扩展，从而实现制表、数据库管理和数据集成。它利用互联网网页的有效链接方法，可直接使用微软Word或PowerPoint等测试程序文档的原始格式，无需在用户网络或应用中交换资料时重新格式化数据。 　　Testdyne公司在大型集成电路ATE系统所开发的、在业界著名的LASAR和VICTORY测试生成工具，同样可与TestStudio环境紧密集成。基于互联网的浏览器和超链接技术，使TestStudio在编程中向用户提供单一的直观用户界面，加上可靠性高和易于集成，无论面对前台测试环境，或对内部的后台管理，TestStudio都表现出高效率和低成本的优点。 　　由此可见，Spectrum系列功能测试平台，由于使用各种开放式或工业标准，具有VXI总线的灵活硬件能力以及TestStudio支持的WindowsNT应用开发环境和LAS-AR等测试生成工具，标志着Bradyne公司的新一代集成电路和电路板测试技术和策略的诞生。这种“统一测试环境”，充分体现资源的有效利用和再生，加快测试设计、运行、编程和测试执行的进程，以更低的成本、更少的浪费和更大的灵活性带来长期的效益。 开放结构的ATE产晶多种多样 　　目前，Spectrum 9100可提供多种配置，例如9100/05型是为统一生产测试环境而设计的，它与Spectrm 8800系列生产测试平台共享通用硬件、软件和测试能力。通过TestStrudio操作环境和应用开发环境（ADE），加上扩展的VXI总线机箱、VXI仪器和通道模块，构成新一代测试技术和测试策略，亦即统一测试环境。在统一测试环境下，对测试资源可更有效地使用，更快地挂行测试设计和运行、更具编程的灵活性。在统一测试环境下，可对生产、产量、质量和生产线的变化作出快速反应。在统一测试环境下，可在测试系统之间或在原型验证、工艺过程、性能测试的各个阶段互换测试资源。真正实现生产测试要求的降低成本，、减少浪费和灵活运作，这是开放式测试平台带来的效益。当然，基于VXI总线结构的ATE系统，数据速率只有50MHz，最小脉冲宽度是20ns，与现有的专用结构的ATE系统相比还有一定差距，后者数据速率在100MHz以上，最小脉冲宽度是10ns。应该看到，基于VXI总线结构的ATE系统还有很大潜力，性能翻一番是不难实现的。 　　另一家电路板测试系统供应商GenRad公司从1999年开始使用PXI总线，PXI总线是1997年由National III-struments公司在Compact PCI计算机总线开发的仪器总线。它比VXI总线简单，模块尺寸也比VXI模块小，因此造价较低廉。由于VXI总线已推广十年多，已有上千种产品可供选择，频率上限达到20GHz。PXI总线推广不到三年，产品不到200种，高频高速的模块较少，但可用Compat PCI总线的插卡仪器，因为PXI机箱可兼容Compact PCI的插卡。为了引用PXI总线，GenRad公司专为GR Versa系列ATE系统生产21个插槽的机箱、扫描切换模块和测试软件。Gerbd公司选用NI公司的MXI-3模块作为系统管理模块，采用LabVIEW图形编程工具，使GR Versa系列ATE适合低价位的汽车电路板测试。但是，与其他低价位的汽车电路板测试系统不同，GR Vbrsa系列为用户提供多样的配置、多种仪器控制软件、不同的与被测设备的连接方式。 　　W&G公司是著名的通信测量仪器公司，通信测量产品水平很高，1995年亦进入VXI总线ATE系统的生产。W&G利用数十年生产通用和通信测试仪器的经验，将VXI总线ATE系统定位在中高档的无线、光纤、数据通信和网络进入的产品测试。VXI模块大部分自行生产，采用标准的VXI机箱和开发工具，系统根据用户需求改变配置，提供并行测试和大批量生产所需的测试解决方案。例如，AM$980系列通信产品测试系统，硬件采用VXI机箱和模块，软件是Windows或UNIX基的应用程序，并配有测试数据库，可提供从开发至生产的无缝转移。测试系统非常容易根据产品性能而扩充或组合，既满足当前的测试策略，亦可适应不断发展的市场需求。W&G有完整的测试数据库，可测试不同的产品，不同的技术标准，还可在生产线上进行批量产品的并行测试。 　　HP公司的仪器部门有半导体测试产品和VXI产品，两种产品都有相当的市场，半导体测试产品着重于大型的ATE系统，VXI产品则以通用仪器为主。虽然并未推出有影响的VXI半导体集成电路ATE系统或电路板测试设备，但田公司却属于最早生产VXI电路板测试设备和集成电路功能测试设备的供应商。这类产品来自VXI部门，主要由田公司生产的VXI仪器模块构成，并无专用的VXI模块配合。由于田公司在前几年已成为VXI通用仪器的最大供应商，有一批合作的系统集成商家推介HP公司的VXI产品，HP公司的测量仪器部门（即现在的Agilent技术公司）在VXI集成电路和电路板测试系统方面的影响仍然是重要的。 VXI总线占有优势 　　VXI总线是开放性的仪器标准，硬件有多种来源，软件亦有规范，互换性和兼容'自虽，可靠性和可用性高，这些方便条件为一部分系统集成商提倒良好的应用平台，设计出不少集成电路和电路板的小型系统。然而，即使测量仪器供应商也有一直只生产GPIB总线的台式仪器的，例如R/S、Anritsu、Advantest，也有原来是VXI总线发起成员，因市场定位调整而收缩VXI产品的公司，如Tekonk和National Instumts。这些都不会影响V却总线模剧义器和系统的发展，目前已经形成台式仪器以GPIB总线为主、模块仪器以VXI总线为主，向下还有PXI总线和PC基仪器的局面，各有优点，各有市场，这种情况还会继续并存一段时间。 　　应该看到，VXI总线产品已进入集成电路的中档ATE市场，而且影响在继续扩大。根据VXI总线的其他应用系统的发展情况亦可获得同样结论。以国防和航天方面的市场而言，美国的多种先进战斗机的维修、航空母航、卫星探测器等配备有电路板级和系统级的VXI总线测试系统，对军用电子系统的研制开发、设计验证、生产过程、质量控制、维修补给提供很好的服务。采用台式仪器需要整个机柜的装备，现在只要一个行李箱即可装入，而且平均故障率显著降低，可在苛刻环境下工作，所以，VXI总线的测试系统在国防和航天方面起着越来越大的作用。 　　因为VXI总线是开放性标准，对于中小型公司来说提供非常便利的条件，可利用丰富的微机和VXI模块构建集成电路和电路板ATE系统，这类产品的数目要比大型公司的多，而且应用范围勇气水平并不比大型公司的低。我国推广VXI总线结构已有十年经验，从机箱和模块到控制器和软件都有相当水平，集成电路和电路板的ATE系统，国防和航天电子产品的专用测试系统都有产品供应。