アナログ・ミクストシグナル系テスターSTSが好調、とNI語る

図1　National Instruments社自動テストマーケティング部門のシニアマネジャーLuke Schreier氏

NIが提供するSTSは、テストハンドラに搭載されるアナログやRF（高周波）関係のテスター。半導体テスターとしての主流であるメモリやデジタル関係のテスターは、アドバンテストなど競合メーカーが多いため、手掛けるつもりはないという。様々な複雑なアナログICやRF、センサ、半導体レーザー、光センサなどのテストは、これからのIoTやモバイル、ウェアラブルなどのデバイスに使う半導体の品質をチェックする。

NIは創業当時からソフトウエアベースの測定器メーカーで、当初は測定器で得たデータを、GPIBバスを用いてコンピュータに送り、コンピュータでデータを処理していた。今ではPCIeバスを持つPXIシャーシ(筐体)にいろいろな測定器モジュールボードやデータ処理ボードを差し込み、ディスプレイをつなぐだけでよい。ボードを交換すれば、オシロスコープにもスペクトルアナライザにも信号発生器にもRF測定器にもなる。テストプログラムやテスト回路を設計するにはLabVIEWというソフトを使えば簡単にできる。

同社の半導体テスターはPXIシャーシをSTSに搭載したもので、アナログICやセンサなどの量産にも対応できる。つまり、開発時に測定したデータを取得するPXIシャーシを量産用のSTSにそのまま搭載でき、LabVIEWもそのまま使えるので、開発時と量産時のテスト結果を比べて相関をとる必要がない。テスト時間の短縮につながる。特に、自動車やIoTなどは開発期間を短縮することが求められているため、顧客はどう短縮したらよいかという相談を持ち掛けてくることもある、とNIDaysに来日したSchreier氏は述べている。

アジア太平洋地域の販売台数は言えないが、売れ行きは欧米と同様、好調だという。メモリに強い韓国でさえも先端ワイヤレスICを手掛けており、今やどこにでもSTSを販売できるようになってきたという。顧客とコラボしながら新しいテクノロジーのタイミングやタイムラインを合わせていくことが重要だとSchreier氏は語っている。

図2　24チャンネルのSMU　NIDaysで発表

その一例として、最近発表した24チャンネルのSMU（ソースメジャーメントユニット）は電流・電圧を供給すると共に測定もできる製品だ。この製品は顧客の要求を聞きながら、試作開発から量産まで使うために必要なチャンネル数やサイト数などの要求を取り入れたもので、スケールアップはすぐできるというメリットがある。例えば1台のSTSの中にSMUボードを何枚も拡張することで量産向きの100〜1000チャンネルのSMUにスケールアップできる。この製品はミクストシグナルICやセンサに適しており、Analog Devices社からの評判も良かったという。ここは急成長市場になっているようだ。

半導体テストでもう一つ興味ある動きはシステムレベルのテストだとSchreier氏は言う。例えばSiP（System in Package）パッケージのように異なるチップを搭載しているパッケージのテストをどうするか、という問題である。「従来のベクトルベースのテストやパラメータテストからシステムレベルのプロトコルテストへと変わるだろう。そうするとPCBテストに似てきて、機能テストが重要になってくる」とSchreier氏は述べ、そのための冶具やメカニカル部品のパートナーと一緒にソリューションを求める必要が出てくる。

同様に3次元ICのテストも問題となっている。特にマイクロバンプのテストは極めて難しい。3D-ICでは、ウェーハのテストからシステムレベルのテストになる。ただし、不良品チップは誰しも使いたくないので、良品チップだけを3Dに重ねてその接続性をテストする場合でもどこまでテストするのか、コストとの兼ね合いもある。3D-ICの問題は、ファウンドリと議論しながら進めているというが、経済的にテストするのにどこでテストを終わらせるのか、ボードレベルの機能試験が数学的にシステムレベルで正しいのか、まだまだ正しいと言える解はなさそうだ。