図1　National Instrumentsの半導��テスターの中身　空っぽの����にPXIシャーシを組み込み、テストヘッドなどを接��するだけの�~単な構成　出�Z：National Instruments

同社の半導��向けテスターSTS（Semiconductor Test System）は今�Qの8月に発表していたが(参考�@料1)、そのテスターの最�j(lu┛)のメリットは、フレキシブルにハードウエアを変えることができるという点だ。同社が提供しているPXIというシャーシ（����）(図2)に、例えばオシロスコープボードを入れればオシロになるし、スペクトルアナライザボードを入れるとスペアナになる。このSTSテスターでもその中身はPXIシャーシをベースにしている。PXIは、PCI Expressバスを基本としてさまざまなボードを接��できるアーキテクチャ。PXIを1��、2��、あるいは4��設��したものによって、テスター�����@をSTS T1、T2、T4と�@��けている。テストすべき項�`の数や量によって、これらの����を使い分ける。このPXIにはFPGAが搭載されており、ユーザーが�O�y(t┓ng)にハードウエア構成を変えることができる。テスト項�`や�R定条�Pなどはソフトウエアで変えられる。

図2　National InstrumentsのPXIプラットフォーム　今はWindowsもこのシャーシに組み込んでいる

この新型テスターを発表する数�Q�iから実は��(sh━)国の半導��メーカーIDTやAnalog Devices（ADI）、ドイツのInfineon Technologiesなどと�k緒に開発してきた。NIが半導��分野に参入してきた理�y(t┓ng)は、半導��の集積度がムーアの法�Г閥Δ��屬�り、トランジスタ当たりのコストは下がってきたのにもかかわらず、テスターのコストが横バイ、ないし少し�屬�り気味になってきたからだ。

そこで、NIの�eつPXI��(sh┫)式をベースにすれば、新しい半導��チップのテスターを作り直す?ji└)�要がなく、FPGAをプログラムするだけで済む。半導��メーカーのテストコストの軽��(f┫)に寄与できる。実際にPXIベースのテスターを使ってきたIDTのテスト担当ディレクタ、Glen Peer��(hu━)はいみじくも次のように語っている。「��来の�O動テスターでは、新しいテストの要求が来てテスターを���C変��(g┛u)するとなると、�j(lu┛)きなコストがかかっていた。PXIベースのSTSシステムだとオープンアーキテクチャなので、�J�Tのテスターの�屬忘遒蠶召垢海箸�でき、投�@コストが少なくて済む」。Infineonもオーストリアのフィラハの工場でクルマ��半導��の��性試�xに導入したという。

最初にPXIベースプラットフォームを使って半導��のテストをしたのが、2009�QのADIだった。当時、ADIはMEMSデバイスのテストに他社の専��テスターを使っていた。ADIはスマートフォン向けのMEMSマイクロフォンをテストするのに当たりP(gu─n)XIプラットフォームを採��した。その理�y(t┓ng)は、同社が��来の専��テスターとオープンアーキテクチャのPXIとの比較表を独�Oに作成した�T果、PXIベースの��(sh┫)がADIには向いていると判��した。これに�O信を�u(p┴ng)たNIは、2010�QにIDTやOSATなどにもアプローチし、導入することになった。現在、半導��業�c向けにPXIプラットフォームは900��が量��に使われているという。この後、PXIベースのプラットフォームを半導��向けに�Y��化したプロトタイプが望まれ、今�vのSTSの形になった。

これらのテスターが狙う�x場は、ロジックやメモリではなく、アナログやミクストシグナル����。なぜか。これまでのWSTSの実績と、IC Insightsのこれからの見通しによると、アナログとデジタルの数量の比率は1980�Qからずっとアナログの��(sh┫)が�\えてきているからだ(図3)。デジタル時代と言われた1980�Q代中ごろ、Linear Technologyや Maxim Integratedなどの新興勢��が勃興し、現在は確�wたる地位を築き�屬欧拭�今後もこの��向が��くとNIも見ている。

図3　ICの数量はアナログがデジタルをじわじわ食ってきた　今後も��く　出�Z：WSTSおよびIC Insights

NIが�u(p┴ng)�Tとするフレキシブルなテスターには、PXIハードウエアだけではなくLabVIEWと�}ばれる開発��のソフトウエアツールも�eっている。このツールを使ってテスター向きのソフトをテストヘッドにアドオンできるという。

STSでは、最�j(lu┛)26.5GHzの周�S数帯域を�eつモジュールVST（Vector System Module）を組み込むことができ、RFのテストも可�Δ任△襦�セミコンポータルですでにレポートしたように（参考�@料2）、QualcommのWi-FiチームであるAtherosは新しい高�]Wi-Fi��格802.11acのテストにVSTを使っており、テスト時間を��来よりも1/200に�](m└i)縮したと述べている。

��(j┤ng)来に向けてPXIベースのSTSが�~�W(w┌ng)な点は、「PXIプラットフォームそのものが進化していることだ。PXIプラットフォームに使うCPUも進化するし、VSTを含むPXI�R定ボードも進化する。FPGAも進化している。半導��専��テスターのSTSはPXIを�Dり換えるだけで進化できること」、と同社半導��テスト�靆腑轡縫▲沺璽吋奪罰�発マネージャーのJoey Tun��(hu━)(図4)は言う。加えて、半導��テスト�靆腑丱ぅ好廛譽献妊鵐箸�Ron Wolfe��(hu━)は「だから価格や納期の点でも�~�W(w┌ng)だ。PXIシャーシそのものを月�捓�h��も出荷実績があり、信頼性も向�屬靴討い襦廚判劼戮討い襦�

図4　National InstrumentsのRon Wolfe��(hu━)(左)とJoey Tun��(hu━)(��)

STSは開発段階をもう��(c┬)ぎたため、販売段階に入った、という。今は量��に��要なオンサイトキャリブレーションやオンサイトメンテナンスなどを��(d┛ng)化していく。PXIそのものに進化に合わせて、STSに�{加していき、新����としていく。すでにサービス���U(ku┛)には世�c的に�O信を�eっている。日本�x場に�瓦靴討蓮◆崙�本の半導��インフラは優れている。東��やルネサス、ローム、ムラタ、ソニーなどアナログやミクストシグナル、RFに��(d┛ng)い企業が揃っている。しかも企業はオープンマインドになってきたため、以�iに比べビジネス機会は�\えている」とTun��(hu━)は期待する。

参考�@料
1. NI、RF/ミクストシグナルIC向けフレキシブルなテスターをリリース (2014/08/07)
2. NIがワイヤレス分野に本格参入、ハンドヘルドの802.11ac�R定�_(d│)を開発 (2012/08/09)