技術文章

確保AI骨幹的穩定性:光通訊模組HTOL解決方案深度解析

確保AI骨幹的穩定性:光通訊模組HTOL解決方案深度解析

人工智慧與雲端的驅動力:對超高可靠度光互連的迫切需求

頻寬的爆炸性增長:AI資料中心作為前所未有的催化劑

當前,全球數位基礎設施的底層邏輯正被人工智慧(AI)技術的爆炸性成長所重塑,這不僅僅是數據量的增加,更是運算模式的根本性變革;AI與機器學習(ML)工作負載,特別是大型語言模型(LLM)的訓練,對網路頻寬提出了指數級的需求,其增長速度遠超傳統的摩爾定律;大型AI模型的參數數量已突破兆級,其訓練所需的算力每3至4個月便會翻倍,這種前所未有的算力需求,直接驅動了資料中心內部光互連頻寬從100G向800G,甚至1.6T的快速迭代。

市場數據清晰地反映了這一趨勢,根據Yole Intelligence的預測,光收發器市場規模將在2028年翻倍,達到223億美元,其2022至2028年的複合年均增長率(CAGR)為12%,而AI應用是此增長背後最主要的驅動力;另一市場分析機構Technavio則預測,從2025年到2029年,該市場的CAGR將高達17.5%,市場規模將增長125.6億美元。

這股需求的具體來源是大型AI叢集,以NVIDIA的DGX H100伺服器叢集為例,其內部互連所需的總頻寬至少為4.8 Tbps,單一機櫃對光收發器的需求量超過500個,NVIDIA GPU出貨量的激增,直接帶動了光收發器產業的量價齊升,為了滿足AI訓練的算力需求,北美主要的雲端服務供應商,如Meta、微軟和Google,正進行激進的基礎設施升級;這些科技巨頭計劃在2024至2025年間,將AI資料中心內光收發器的滲透率提升至80%;微軟Azure更計劃到2025年部署200萬個1.6T光收發器,這將是一個超過30億美元的龐大市場。

這種需求的本質不僅僅是追求更高的速度,更是為了適應一種全新的網路架構,傳統資料中心的流量模式主要是「南北向」(North-South),即客戶端與伺服器之間的通訊;然而,AI訓練依賴於大型GPU叢集之間的高度平行處理,形成了以「東西向」(East-West)流量為主的密集互連網路,即所謂的「後端網路」;在這個架構中,網路的性能取決於其最慢的組件,任何一個性能不佳的光收發器、纜線或交換器都可能成為瓶頸,導致整個叢集中的昂貴GPU處於閒置狀態,這種現象被稱為「尾部延遲」(Tail Latency),因此,確保叢集中每一個光互連鏈路的絕對可靠性和性能一致性,變得至關重要。這也從根本上提升了可靠度測試,特別是高溫工作壽命(HTOL)測試,在整個產業鏈中的戰略地位。

光收發器的技術演進:賦能技術與全新挑戰

為了滿足800G乃至1.6T時代的頻寬需求,光收發器技術本身也經歷了深刻的變革,然而,這些賦能技術在解決舊問題的同時,也帶來了新的、更為嚴峻的可靠度挑戰。

PAM4調變技術:

從傳統的NRZ(Non-Return-to-Zero)調變轉向PAM4(4-level Pulse Amplitude Modulation)是實現頻寬翻倍的關鍵,PAM4在每個符號週期內傳輸2個位元,是NRZ的兩倍,但這種效率的提升是有代價的:PAM4訊號的四個電平之間間距更小,導致其訊噪比(SNR)相較於NRZ訊號顯著惡化,對雜訊和失真更為敏感,使得訊號完整性(Signal Integrity)成為設計和測試中的首要難題。

矽光子(Silicon Photonics, SiPh)技術:

矽光子技術利用成熟的CMOS製程,將雷射器、調變器、探測器等光學元件整合到矽基晶片上,為光收發器帶來了成本降低、尺寸縮小和更高整合度的巨大潛力,Yole預測,矽光子模組的市場佔有率將從2023年的20%增長到2030年的60%以上,這一轉變代表製造和測試的範式,正從傳統的離散元件組裝,轉向更為複雜的晶圓級製程和測試。

共封裝光學(Co-Packaged Optics, CPO):

CPO是將光學引擎與ASIC晶片(如交換器晶片)直接封裝在一起的革命性技術,這種架構透過縮短電訊號傳輸路徑,能夠顯著降低功耗(約40%)和延遲(約50%),被視為解決下一代資料中心能耗和延遲問題的關鍵路徑,市場預測機構LightCounting預計,CPO市場規模到2027年將超過50億美元,CPO的出現,從根本上改變了傳統可插拔光模組的概念,也顛覆了其相應的測試方法學。

熱管理挑戰:

隨著速度和整合度的提升,功耗和散熱成為極其嚴峻的挑戰,預計1.6T光模組的功耗將達到25W,而用於長距離傳輸的相干光模組功耗更可能高達40W,在一個極小的尺寸規格內產生如此巨大的熱量,不僅對系統的散熱設計構成壓力,更對光模組本身產生巨大的熱應力,成為導致元件老化和失效的主要驅動因素之一。

綜合來看,正是這些推動光收發器向前發展的關鍵技術,同時也成為了可靠度挑戰的主要來源;PAM4使得電氣鏈路變得更加脆弱;矽光子和CPO則將巨大的熱應力和電應力集中在一個更小的物理空間內,這使得可靠度不再是產品開發後期的驗證環節,而必須在設計之初就予以充分考慮,並在從電路訊號完整性到封裝熱性能的每一個層級進行嚴格的測試,這也為高溫工作壽命(HTOL)測試的重要性提供了最直接的註解。

可靠度保證的科學:高溫工作壽命(HTOL)測試

在半導體和光電元件領域,高溫工作壽命(High-Temperature Operating Life, HTOL)測試是一種基礎且關鍵的可靠度評估方法,其核心目的是透過施加極端的應力條件,在短時間內模擬產品在正常使用條件下長達數年的老化過程,從而預測其長期可靠性並暴露潛在的失效模式。

HTOL測試的定義與原理:

HTOL測試將待測元件(Device Under Test, DUT)置於高溫環境(通常為125°C或更高)中,並同時施加電氣偏壓(通常是最大工作電壓或更高),這種結合了熱應力和電應力的測試方法,能夠有效地加速那些由溫度活化的潛在失效機制,例如:電子遷移(electromigration)、時間相依介電質崩潰(time-dependent dielectric breakdown, TDDB)和熱載子注入(hot carrier injection)等,透過這種加速老化,一個通常需要運行數年的壽命測試,可以被壓縮到數百至數千小時內完成(例如,標準的測試時長為1000小時),從而得到元件的失效機率(Failure In Time, FIT)或平均失效時間(Mean Time To Failure, MTTF)等關鍵可靠度指標。

HTOL測試在產品生命週期中的作用:

電子元件的失效率通常遵循一條被稱為「浴盆曲線」(Bathtub Curve)的規律,該曲線分為三個階段:早期失效期(Infant Mortality)、有效壽命期(Useful Life)和耗損期(Wearout),HTOL測試在其中扮演了兩個關鍵角色:

  • 篩選早期失效:透過一種稱為「老化測試」(Burn-in)的短期HTOL測試,可以有效地篩選出由製造過程中的缺陷或瑕疵導致的早期失效產品,即「嬰兒夭折」產品,從而提高出廠產品的整體品質和可靠性。
  • 預測耗損壽命:透過長時間的HTOL測試,可以加速元件進入耗損期,從而評估和預測產品的設計壽命,確保其在客戶預期的使用年限內能夠穩定工作。

相關產業標準:

HTOL測試的流程和條件受到嚴格的產業標準規範,以確保測試結果的一致性和可比性,其中,JEDEC(固態技術協會)發布的JESD22-A108標準是半導體產業最廣泛採用的HTOL測試規範,該標準詳細定義了測試溫度(例如,結溫$T_j = 125^\circ C$)、測試時長(例如,1000小時)、樣本數量(例如,每個批次77個樣本,共3個批次)以及允收標準等,對於電信設備中使用的光電元件,Telcordia(現為iconectiv)發布的GR-468-CORE標準則是另一個重要的可靠度保證要求,其中也包含了對HTOL等環境應力測試的規定。

值得注意的是,HTOL測試與老化測試(Burn-in)之間存在著關鍵的區別,儘管兩者都使用相似的應力條件,但其目的和嚴苛程度不同,HTOL是一種資格認證和可靠度預測測試,通常在研發和新產品導入(NPI)階段進行,其目的是為了探索設計的極限,有時甚至會將樣本測試至失效;而老化測試則是一種生產篩選測試,通常對100%的出廠產品進行,其應力條件相對溫和,目的是在不顯著消耗產品有效壽命的前提下,剔除早期失效的瑕疵品;奧創系統所提供的解決方案被明確定義為HTOL測試系統,這使其市場定位更偏向於研發、驗證和資格認證,而非大規模生產線的線上篩選。

技術深度剖析:奧創系統(Ultrontek) 提供的HTOL測試解決方案

奧創系統將 Becker Nachrichtentechnik 先進解決方案引入並服務於台灣市場,奧創系統的價值主張並非源於自主研發和製造核心測試儀器,而在於將一套經過市場驗證的、高品質的德國工程系統進行整合、銷售,並為本地市場提供專業的技術支援、應用開發和售後服務,其技術獨特性將體現在其所選用系統的性能、整合能力以及為滿足光通訊模組測試需求所提供的整體配套方案上。

系統架構與規格 (Becker TSQA系列)

奧創系統所提供的HTOL解決方案,其核心是基於Becker Nachrichtentechnik的TSQA系列射頻(RF)測試系統,該系統的設計目的在於為待測物(DUT)提供高度精確、長期穩定且純淨的電氣應力訊號,這對於執行有效的可靠度測試至關重要。以下是其核心子系統TSQA-1X8PME的詳細技術規格與架構分析:

  • 型號與定位:TSQA-1X8PME HTOL射頻測試子系統,定位為一個模組化的基礎單元。
  • 頻率範圍:300 MHz 至 6000 MHz (6 GHz),這個寬廣的頻率範圍使其不僅能覆蓋傳統的無線通訊頻段,也完全適用於測試5G FR1標準下的相關元件,展現了其前瞻性。
  • 通道配置:系統採用19吋、3U的標準機架式設計,在緊湊的空間內整合了8個輸入通道和8個輸出通道,這種對稱的設計允許系統不僅能向DUT施加應力訊號,還能即時監測DUT的輸出功率或響應,實現閉環測試。
  • 輸出功率:每個輸出通道最高可提供+40 dBm(即10 W)的功率,如此高的功率能力,使其能夠對功率放大器等需要高驅動能力的有源元件進行極限壓力測試。
  • 核心功能 - 自動電平控制(ALC):這是HTOL測試系統最關鍵的功能之一,每個通道都具備獨立的閉迴路自動電平控制(ALC)機制,這確保了在長達數千小時的測試過程中,施加到DUT上的RF功率能夠維持極高的穩定性,避免了因溫度漂移或系統老化造成的功率波動,同時也能有效抑制開機瞬間的功率過衝(overshoot),防止對DUT造成意外損傷。
  • 核心功能 - 通道隔離度:系統提供高達85 dB的通道間隔離度;這是一個至關重要的指標, क्योंकि在多通道平行測試中,如果某一個DUT發生故障(例如短路或開路),高隔離度可以有效防止該故障影響到相鄰通道的測試條件,確保其他測試的有效性和獨立性。
  • 訊號產生能力:
    • 標準配置:內建連續波(Continuous Wave, CW)訊號源,滿足基本的應力測試需求。
    • 可選擴充:提供脈衝調變器模組選項,可產生脈衝調變訊號,以模擬更真實的工作場景;此外,系統還可選配外部訊號產生器輸入埠,允許連接外部的任意波形產生器或向量訊號產生器,輸入UMTS或LTE等複雜的調變訊號,這對於評估光收發器在真實通訊協定下的長期性能至關重要。
  • 諧波抑制:內建自適應諧波濾波器(adaptive harmonic filter);在高功率RF放大過程中,不可避免地會產生諧波成分,這些非預期的諧波會對DUT施加額外的、非標準的應力,可能導致測試結果失真;該系統的動態諧波抑制功能確保了施加到DUT上的是純淨的基頻訊號,從而保證了測試的準確性。

從上述規格可以看出,該系統本質上是一個高性能的RF功率源和測量儀器,其設計的每一個細節,從功率穩定性、通道隔離度到訊號純淨度,都滿足可靠度測試對應力源的嚴苛要求,當應用於光通訊模組測試時,它主要針對的是模組內部的電-光轉換和光-電轉換子系統,特別是其中的高速驅動IC和轉阻放大器(TIA)等RF元件。

可擴充性與模組化:從子系統到生產測試機架

奧創系統所提供的HTOL解決方案,其最顯著的架構優勢之一便是其高度的模組化和可擴充性,這種設計理念為客戶提供了一條靈活且具成本效益的投資路徑,能夠根據其在不同階段的需求進行平滑升級。

基礎單元TSQA-1X8PME被定義為一個「子系統」,這本身就表明了其作為更大系統構建模組的角色,客戶可以根據初期的研發或小批量驗證需求,先導入單一的8通道子系統。這個子系統功能完備,可以獨立完成HTOL測試任務。

隨著產品進入試產或中等規模量產階段,對測試通道數量的需求會隨之增加,此時,客戶無需廢棄原有的投資,而是可以透過堆疊多台TSQA-1X8PME子系統,並將它們整合到一個標準的19吋、42U高的系統機架中,從而建構出一個更高通道數的全自動HTOL測試系統,例如,將10台8通道的子系統整合,即可構成一個80通道的TSQA-1X8PME系統;Becker Nachrichtentechnik的產品線涵蓋了從幾個通道到超過200個通道的各種配置,充分證明了該架構的強大擴充能力。

這種模組化設計帶來了多重好處:

  • 投資保護:客戶的初始投資得到充分保護,避免了因需求增長而需要更換整套系統的巨大成本。
  • 靈活性:可以根據預算和實際需求,分階段擴充測試容量。
  • 維護便利性:在多通道系統中,如果某個子系統出現故障,可以快速地將其替換或維修,而不會導致整個測試系統長時間停擺。
  • 技術一致性:從研發到生產,使用的是相同的核心測試技術和軟體平台,這確保了不同階段測試結果的一致性和可比性,極大地簡化了數據關聯(correlation)的工作。

總而言之,這種從子系統到完整機架的擴充路徑,是該解決方案的一個關鍵賣點,使其能夠適應從研發實驗室到中等規模生產線的各種應用場景,為客戶提供了一個隨其業務成長而成長的測試平台。

自動化與軟體生態系統

對於長達數千小時的HTOL測試而言,一個強大、穩定且易於使用的軟體和自動化系統,其重要性不亞於硬體本身,奧創系統所提供的解決方案,其軟體生態系統設計充分考慮了可靠度測試實驗室的實際需求,目的在實現高效、無人值守的自動化操作。

其核心軟體和控制介面具備以下關鍵特性:

  • 雙重控制介面:
    • 圖形化使用者介面(GUI):系統內建網頁伺服器,使用者可透過標準的網路瀏覽器存取其GUI,在這個介面上,工程師可以直觀地設定和監控所有主要參數,如工作頻率、輸出功率、測試時間等,這種方式無需額外開發應用軟體,極大地降低了使用門檻,非常適合研發人員進行互動式操作和偵錯。
    • SCPI命令介面:對於需要整合到更大型自動化測試設備(ATE)中的應用場景,系統提供了基於SCPI(Standard Commands for Programmable Instruments)命令格式的ASCII字串通訊協定,這是產業通用的儀器控制標準,可透過LAN或USB介面進行通訊,便於測試工程師編寫自動化腳本,實現與其他測試設備的無縫整合。
  • 先進的測試自動化功能:
    • 多頻點自動循環測試:軟體支援設定多達5組不同的頻率、對應的輸出功率及上下限值;在測試過程中,系統可以自動在這些設定組態之間循環切換,實現多頻點的自動化壓力測試,這對於全面評估元件在不同工作頻點下的可靠度非常有價值。
    • Pass/Fail自動判斷與紀錄:使用者可以為每個DUT設定允許的插入損耗或增益的上下限(即一個「容許窗口」),系統會即時監控DUT的性能,一旦其參數超出設定的容許範圍,系統會自動記錄為一次失效事件,並在最終的報告中產出包含失效時間和統計結果的紀錄檔。
    • 線纜損耗自動補償:從測試儀器到置於高溫爐中的DUT之間,通常會有一段較長的RF線纜,這會造成顯著的功率損耗。軟體允許使用者輸入線纜的類型和長度,系統會自動計算損耗並進行補償,確保施加在DUT上的功率正是所設定的目標值,從而保證測試的精確性。
  • 為長期無人值守而設計的穩定性:
    • 自主運行能力:一旦測試開始,即使控制電腦或網路連線中斷,HTOL系統仍能繼續獨立執行預設的測試程序;待連線恢復後,所有測試數據和結果都可以被完整擷取;這一特性對於動輒上千小時的測試至關重要,極大地提升了測試的可靠性。
    • 系統自我監控:系統具備完善的自我診斷功能,能夠長期連續監控自身的關鍵狀態,如各模組的溫度、電流消耗等,並自動產生日誌和錯誤紀錄。這有助於預防系統故障,並在問題發生時提供快速診斷的依據。

綜上所述,該解決方案的軟體生態系統並非僅僅是功能的堆砌,而是圍繞HTOL測試的核心需求——自動化、穩定性和數據完整性——而精心設計的,其兼顧了易用性和可程式化性的雙重介面,以及強大的自動化測試與監控功能,將原始的RF應力施加過程,轉化為一個能夠產出可量化、可追溯、具備統計意義的可靠度數據的完整流程。

奧創系統的戰略定位:Turnkey資格認證專家

奧創系統透過提供Becker的HTOL系統,在市場中佔據了一個清晰而重要的戰略位置:為客戶提供用於封裝級元件資格認證、可靠度驗證和研發測試的、靈活且高精度的Turnkey RF應力解決方案。

這個定位精準地滿足了市場上一個龐大且持續存在的需求,任何一家開發新型光收發器或其他RF元件的公司,還是新創的無廠半導體設計公司,都必須在產品上市前對其最終封裝好的產品進行嚴格的可靠度資格認證,以滿足JEDEC或Telcordia等產業標準,這個過程需要將統計上足夠數量的樣本(例如,JEDEC標準要求的每批77個,共3個不同批次)放入高溫爐中,並在長達1000小時的時間內持續施加電氣應力。

奧創系統提供的解決方案幾乎是為這個應用場景量身定做的。其關鍵優勢包括:

  • Turnkey特性:提供包含硬體、軟體和控制系統在內的完整解決方案,客戶無需進行複雜的底層開發,即可快速部署並開始測試。
  • 高精度與穩定性:源自德國的精密工程設計,確保了RF應力訊號的穩定性和純淨度,這是獲得有效可靠度數據的基礎。
  • 靈活性與可擴充性:模組化的設計允許客戶從一個小規模的8通道系統起步,並隨著需求的增長平滑擴充至數十甚至上百個通道,保護了客戶的初始投資。

與此同時,這個定位也代表著它與市場上其他測試哲學形成了明確的區隔,更重視的是測試的準確性、靈活性以及對最終產品形態的直接驗證;因此,奧創系統服務於那些已經越過裸晶階段,需要對其封裝好的元件或模組進行標準化資格認證、新產品導入驗證、以及小批量生產可靠度監控的客戶;其核心競爭力在於提供一個強大、可靠、立即可用的標準化測試平台,而無需客戶承擔晶圓級測試系統所帶來的巨額資本支出和複雜的製程整合工作。

測試下一代光模組的細微之處

隨著光通訊模組向更高速度、更高密度和更複雜的調變格式演進,對其進行可靠度測試也變得愈加複雜,僅僅將模組放入高溫爐中並施加電壓已遠遠不夠;理解奧創系統所提供的HTOL解決方案在測試下一代光模組時的具體作用和局限性,需要深入到測試的技術細節中。

電-光介面:究竟在測試什麼?

一個關鍵的技術問題是:RF HTOL測試系統在測試一個光通訊模組時,它究竟在測試哪個部分?答案是,它主要測試的是模組的電氣領域,而非光學領域。

光收發器本質上是一個電-光-電轉換設備,在發射端(Tx),它接收高速的電氣數據訊號,透過一個驅動IC(Driver IC)來調變雷射二極體(Laser Diode),將電訊號轉換為光訊號。在接收端(Rx),它接收光訊號,透過一個光電探測器(Photodiode)將其轉換為微弱的電流,再由一個轉阻放大器(Transimpedance Amplifier, TIA)將其放大並整形為標準的電氣數據訊號。

奧創系統的HTOL解決方案,其規格書中所有的參數都是RF電氣參數,如頻率(MHz)、功率(dBm)、阻抗(50 ohms)等,因此,它的作用是向光模組的電氣I/O埠(即連接驅動IC和TIA的高速數據線路)輸入一個高功率、高頻率的RF應力訊號。

這表示該HTOL測試的核心目標是評估光模組內電氣支援電路在承受長期高溫和RF電氣應力下的可靠性,這對於整個模組的可靠度至關重要,因為驅動IC和TIA同樣是採用先進半導體製程製造的,同樣會面臨電子遷移、介電質崩潰等熱電應力引發的失效模式;奧創系統的解決方案是驗證光模組可靠度拼圖中電氣子系統的可靠度。

PAM4訊號完整性的挑戰:超越簡單的應力施加

對於採用NRZ調變的傳統低速光模組,可靠度測試的目標相對簡單:在經過HTOL應力測試後,模組是否還能正常工作(pass/fail);然而,對於採用PAM4調變的800G及以上速率的現代光模組,這種簡單的二元判斷已遠遠不夠。測試的核心挑戰轉向了對訊號完整性的量化評估。

PAM4訊號由於其多電平特性,對雜訊、抖動和通道損耗極為敏感;一個在HTOL測試後「功能正常」的模組,其訊號品質可能已經嚴重劣化,眼圖可能已經部分閉合,導致其在真實網路環境中的誤碼率(BER)大幅上升;因此,僅僅施加應力是不夠的,必須在應力測試的各個階段精確地測量訊號品質的變化。

在PAM4光發射機的測試中,一個關鍵的品質因數(Figure of Merit)是TDECQ(Transmitter and Dispersion Eye Closure Quaternary),TDECQ是一個綜合性指標,它將發射機的各種不完美之處(如雜訊、抖動、非線性等)匯總為一個單一的功率代價(penalty)數值,單位為分貝(dB),一個TDECQ值越低的發射機,其訊號品質越好,對接收機的要求也越低。

測量TDECQ需要一套複雜的測試設備和演算法,其核心是一台具備極低雜訊和抖動的高頻寬取樣示波器,以及專門的分析軟體;HTOL測試系統本身,作為一個RF應力源,是無法獨立完成TDECQ或其他複雜訊號完整性參數的測量的,它的角色是提供應力條件。

一個完整的可靠度評估流程應該是這樣的:根據JEDEC等標準,HTOL測試需要持續1000小時,並在中間設立多個檢查點(checkpoints),例如在48小時、168小時、500小時後,在每個檢查點,需要將DUT從高溫爐中取出,冷卻至室溫,然後使用誤碼率測試儀(BERT)和取樣示波器對其進行全面的性能測試,包括測量其誤碼率、眼圖和TDECQ值,透過分析這些參數隨應力時間的變化趨勢,才能真正了解元件的性能退化規律,並預測其壽命。

奧創系統提供的HTOL系統是構成一個完整可靠度測試方案的核心部件,客戶還可以配備相應的高速訊號完整性分析儀器,即可對下一代光模組進行全面的可靠度評估。

完整的可靠度測試單元:整合HTOL、BERT與示波器

基於以上分析,一個能夠全面評估下一代PAM4光模組可靠度的現代化測試實驗室,其核心是一個整合了多種儀器的測試單元(Test Cell),這個測試單元不僅僅是儀器的簡單堆疊,而是需要軟硬體層面的深度整合,以實現高效、自動化的測試流程。

一個典型的光模組可靠度測試單元應包含以下幾個關鍵部分:

  • 環境應力設備:這正是奧創系統(Becker)的HTOL系統所扮演的角色,它提供受控的高溫環境(通常是透過外部的高溫爐)和精確的RF電氣應力。
  • 數據訊號源與分析儀:這通常由一台誤碼率測試儀(Bit Error Rate Tester, BERT)來完成,BERT的碼型產生器(PPG)部分負責產生標準的偽隨機二進位序列(PRBS)數據碼型,用於驅動光模組;值得注意的是,奧創系統(Becker)的HTOL系統具備外部訊號輸入功能,這表示可以接收來自BERT的複雜數據碼型,並將其作為RF應力訊號施加到DUT上,而不僅僅是單純的CW訊號,BERT的誤碼檢測器(ED)部分則負責分析從DUT返回的訊號,計算誤碼率。
  • 訊號完整性分析儀:這主要由一台高頻寬的取樣示波器(Sampling Oscilloscope)來完成,示波器負責捕獲DUT輸出的高速光學或電氣波形,並透過專門的軟體進行眼圖、TDECQ等關鍵參數的分析。

產業眾多領導者都提供了專為光收發器測試而設計的整合式解決方案,有些甚至將BERT和取樣示波器的功能整合在單一機箱內,以簡化測試設置和提高效率。

然而,將這些儀器與HTOL系統進行整合,尤其是在一個需要測試數十個通道的自動化環境中,是一個巨大的工程挑戰。這涉及到:

  • 高頻訊號路由:需要設計複雜的開關矩陣,將BERT和示波器的訊號靈活地路由到高溫爐中的每一個DUT。
  • 耐高溫線纜與探針:所有進入高溫爐的RF線纜、光纖和探針都必須能夠在125°C的惡劣環境下長期穩定工作,而不產生顯著的性能衰減。
  • 測試流程自動化:需要開發一套中央控制軟體,來協調HTOL系統的應力施加、開關矩陣的切換、BERT的誤碼率測試以及示波器的波形捕獲與分析。這個軟體需要能夠自動執行在不同檢查點的完整測試序列,並將所有數據匯總到統一的數據庫中。

這正是奧創系統作為一個系統整合商可以創造巨大附加價值的機會所在,僅僅提供一台RF應力產生器(HTOL系統)的價值是有限的,奧創系統能夠利用其在測試測量領域的專業知識,為客戶提供一個預先整合、能夠自動執行HTOL應力施加和PAM4訊號完整性分析的完整可靠度測試單元。

結論

作為一個系統整合商和解決方案提供商,奧創系統的戰略重點除了其代理的核心硬體,亦可構建更高的附加價值,奧創系統利用自身在測試測量領域的專業知識,可為您將Becker的HTOL系統與主流的BERT、示波器以及高溫開關矩陣進行深度整合,為客戶提供一個Turnkey的、能夠自動執行「應力-測量」循環的解決方案;此外,作為本地化的服務提供商,可充分發揮地利之便,提供比國外大型OEM更為快速、靈活和貼近客戶需求的技術支援、客製化服務和應用諮詢,在一個高度複雜的測試領域,優質的本地服務就是一個強大的優勢。

參考資料