NI年度技術和用戶大會NI Week日前於德州奧斯丁落幕。對台灣的讀者而言，本次大會期間最重要的展出重點在於該公司正式發表其針對5G毫米波測試需求所設計的向量訊號收發器(VST)，並已與半導體測試設備大廠東京威力科創(Tokyo Electron)、探針卡大廠FormFactor及機械手業者Reid Ashman合作推出適合5G毫米波元件量產使用的晶圓測試系統(圖1)。
毫米波晶圓測試挑戰有解
隨著晶片製造商競相將5G毫米波技術商用化，相關晶片的開發商面臨艱鉅挑戰。不僅要加速產品開發時程，更要對晶片進行完整測試，找出KGD，否則在封裝時可能會在Bad Die上浪費大量成本。因為毫米波RF IC將會採用AiP封裝，把天線整合到晶片封裝內，使得AiP封裝的單價比目前RF晶片所使用的封裝高昂許多。
NI發表的新一代VST可同時適用在研發實驗室跟量產生產線上，簡化了量測跟自動化作業的負擔。該VST整合了RF訊號產生器、訊號分析器，可在高達44GHz的頻段上提供1GHz瞬間頻寬。這些特性使得該款VST非常適合量測5G毫米波訊號。
此外，新的VST原生整合於NI的半導體測試系統(STS)，因此可以和其他半導體測試設備輕鬆結合，構成完整的自動化測試系統。在NIWeek期間，NI便發表了一套與東京威力科創、FormFactor、Reid Ashman共同推出的毫米波RFIC自動化測試系統。
由於NI的毫米波VST具備整合式切換功能，最高可支援32個通道，不僅可以精準測量波束成型、相位陣列等5G毫米波通訊的必要功能，量測速度也遠比一般專為實驗室研發設計的解決方案來得快，因而使NI能夠拔得業界頭籌，與合作夥伴推出可應用在量產上的5G毫米波測試方案。
值得注意的是，雖然業界一直傳出，5G毫米波的量測將從傳統接觸式量測走向OTA非接觸式量測，但在晶圓級測試端，OTA技術與其配套的發展並不順遂。反倒是傳統接觸式量測，能取得更好的量測結果。NI這次與其他半導體設備廠共同推出的方案，就是採用接觸式量測。
NI半導體測試研發總監Joel Sumner表示，由於業界的5G毫米波方案面臨相當緊迫的上市時程壓力，在晶圓測試階段，恐怕已經等不及OTA技術成熟，因此接觸式量測方案還是比較實際的技術選項。採用毫米波VST的自動化晶圓級測試系統，將鎖定晶圓代工廠與IC封測廠作為主要客戶。
NI/蔚華結盟 共拓ATE市場
另一方面，NI與台灣半導體測試解決方案專業品牌蔚華科技也在NIWeek 2019年期間宣布結盟，未來蔚華將負責NI大中華區的半導體測試系統STS經銷，搭配蔚華科技現有之分類機、針測機、探針卡等產品，提供客戶更多元的半導體測試解決方案及服務。
NI半導體事業首席行銷David Hall(圖2右)表示，蔚華科技在大中華區擁有廣泛的通路，並且有相當深厚的技術累積，有能力協助IC設計業者與專業封測廠(OSAT)打造完整的測試解決方案。中國半導體市場擁有雄厚的發展潛力，蔚華在此市場深耕多年，不僅有完整的通路布局，亦有一流的技術支援服務能力。因此，與蔚華合作，將對STS業務在大中華區的推動產生相當大的助益。
蔚華科技總經理陳志德(圖2左)則表示，NI在RF相關測試領域在業界居於領先地位，因此雙方的合作將由射頻測試作為起點，逐步擴大到MEMS、PMIC等其他類比/混合訊號IC測試上。至於在推廣策略方面，將先以IC設計業者為起點，再逐漸擴展到專業封測廠(OSAT)。
陳志德解釋，IC設計業者在完成晶片設計，並從晶圓代工廠取得工程樣品後，也會有內部的晶圓測試需求，故通常會購置少量測試機台。而OSAT業者的測試機台採購，通常是跟著IC設計客戶走的，若IC設計業者使用某家晶圓測試設備供應商的產品，OSAT往往也會跟著使用同樣的測試設備。因此，協助IC設計業者導入NI的STS，將是蔚華現階段的主要目標。
大型IC設計業者通常會有一小組專門人力，負責某些比較機密的測試程式撰寫，其他較不具敏感性的部分，則交給像蔚華這種具有測試程式開發能力的晶圓測試解決方案供應商接手；如果是比較小型的IC設計業者，則往往是完全外包給解決方案供應商來撰寫。因此，晶圓測試解決方案供應商，不管是設備原廠或代理商，都必須具備相當的技術服務能力，才能滿足客戶需求。
Hall則指出，NI與蔚華的技術團隊將密切合作，以確保大中華區的用戶能獲得最完善的技術支援，並期待雙方的合作範圍能擴展到RF以外的其他晶片測試領域，且在地理區上能進一步擴展到大中華區以外的市場，例如東南亞市場。不過，中國的5G RF測試市場潛在規模可觀，目前雙方最重要的工作，是確保STS能夠抓緊5G RF測試需求的熱潮，在市場上取得一席之地。
進軍專用測試市場 NI追求營運更上層樓
NI的PXI量測設備和LabVIEW軟體向來以配置靈活和簡單易學為其最大特色，並廣泛應用在科學研究與各種工程領域。但隨著應用變得越來越複雜，加上客戶的開發時程壓力與日俱增，使得NI在最近幾年，逐漸開始針對特定垂直產業的需求，推出完整測試系統。半導體測試、汽車測試與航太國防系統測試，是目前NI最重視的三個垂直產業。
NI執行長Alex Davern(圖3)指出，該公司作為一家研發投資占公司營收19%的企業，對於兩大核心產品–PXI量測模組與LabVIEW軟體的新技術投資，一直不遺餘力。而這種軟硬兼顧的經營策略，也使得NI的產品組合構成一個完整的平台，並擁有廣泛的使用者社群，從基礎科學研究、學校教育到工業自動化、電子系統設計/製造等各種產業，都有穩定的客戶族群。
但從許多產業界客戶提供的意見回饋，NI發現這種只提供核心儀器和軟體開發環境，讓用戶或系統整合商再依照自己的需求進行二次開發的作法，在某些垂直產業已經無法滿足客戶需求。這些客戶通常需要進行高度複雜的量測作業，而且對量測的速度有一定的要求，這使得NI無法光靠提供通用型儀器，就能滿足其工作需求。
有鑑於此，NI在最近幾年開始在半導體測試、汽車測試與航太國防系統測試領域，和其他合作夥伴一起攜手合作，共同推出完整的測試系統。這些完成度很高的測試系統，還是以NI現有的軟硬體產品為測試核心，但因為有完整且針對性的周邊配套，使其特別適合應用在某一個垂直產業上。
當然，這種策略也會使NI與原本針對這些垂直產業提供完整測試系統的業者，變成潛在競爭對手。因此在策略上，NI會慎選題目，只做目前的解決方案供應商無法有效滿足客戶需求，但NI的測試平台有發揮空間的題目。例如RF晶片測試、光通訊/矽光晶片測試等混合了類比訊號、光、電的多物理測試。至於純數位的處理器或記憶體測試，則是NI不會跨入的領域，因為現有的ATE設備，已經能有效滿足這類測試需求。
