西藏LabVIEW解密,LabVIEW编程
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使用NI PXI、labview 架构自动化晶圆探针测试器
概述：使用NI LabVIEW软体与NI Switch Executive，设计并制作可高速切换的自动化生产测试系统，可针对多重规格限制而设定。
系统会在晶圆基板上测试各别感测器晶粒的电压、电流、电阻与压力。目前每个感测器上有5 个不同的测试点，测试器可以为每个感测器测试多20 个点，每颗晶粒都会测试15 个参数。
晶圆探针作业所面临的共同挑战就是生产量大增的状况。使用无法立刻扩充与设定的旧式设备只会让问题更复杂。为了扩充探针功能并拥有动态的可设定测试系统，某间晶圆感测器制造商委托设计自动化的晶圆探针测试器，要能增加测试弹性，并减少一半以上的测试时间。
NI 硬体架构的系统
晶圆探针测试器使用NI硬体，将旧式的Electroglas探针与4个高速、高感度的电源量测单位(SMU)介接。讯号是透过8 x 32 - 2线式矩阵设定的高密度NI PXI-2532 - 512个交点矩阵切换模组而传递。同时NI PXI-4070 FlexDMM会量测电压与感测器衰减。
LabVIEW 的控制与操作介面
LabVIEW会控制系统、定序参数测试，并更新资料库的结果。每个感测器类型都有可执行的测试程式与特的设定档。这组软体架构使得修改测试参数、调整测试限制，以及变更程式码变得很容易。有需要时，测试软体与档案可以从安全的远端档案伺服器下载。有了NI Switch Executive，我们就能透过探针轻松地在SMU与晶圆之间传递讯号。
我们利用生产测试的操作模式与工程模式开发了测试软体。在工程模式中，软体可以存取其他的控制项与测试资料，技师可以一次一个地进行各别测试，需要时还能暂停。
我们开发出可设定、高速、PXI 架构的自动化晶圆探针测试器，将测试时间缩短了一半以上。LabVIEW 软体程式提供了简单方便的测试解决方案，可以针对多重测试限制与多重感测器类型而设定。整体来说，测试时间缩短，并且大幅减低了测试的成本。
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使用NI PXI、labview 及 SCXI 硬件为医疗用血管支架建立测试系统
概述：借由模拟血管支架植入人体时的动作并量测其扩张特性，建立一套自动化的测试系统，能同时测试 30 根血管支架。
医疗领域日新月异，医学研发的脚步进展快速。各种植入人体以协助运作或维持生命的设备，使用率不断攀升。对于患有动脉瘤的病人来说，动脉壁会变薄弱、容易破裂。目前有种针对动脉瘤病患使用的动脉壁装置，非常有效，但是这种装置要如何在不干扰敏感区域、不致使动脉瘤提早破裂的情况下，能够进入动脉呢（有些动脉的直径只有硬币大小）？
一种叫做血管支架的装置可以支撑因动脉瘤而变薄弱的动脉。血管支架是一 种弹簧，在原始状态下体积微小、经过压缩及过冷处理，由方便的位置（通常是大腿内侧）植入动脉。然后血管支架会通过动脉，在病灶处展开到适当的直径大小以支撑动脉壁。血管支架符合严格的产品规格，以适当的速度展开到适当的大小，稍有闪失就会危及生命。
以 NI PXI 及 SCXI 硬件做为架构，设计、开发并执行了一 套全自动的测试系统，以测量及比较在不同温度下，医疗用血管支架的展开率与大的展开直径。这套系统取代了先前的传统测试系统，并且让血管支架一 次测试量增加了 10 倍。
系统
使用 NI LabVIEW、PXI 及 SCXI 数据采集硬件，设计出一 套的生产测试设备。这套系统使用了线性变异位移传感器 (linear variable displacement transducer，LVDT) 来同时测试 30 根血管支架的展开情况，以确定支架在从过冷状态下加热到正常体温时，直径的变化为何。
执行 LabVIEW 应用的 PC 会收集数据，然后以图表即时显示每根测试中的支架，其展开与温度的关系。使用者一次多可以选择观看三根支架。在测试的后阶段，也就是测试液 (test bath) 达到体温时，便会针对位移曲线进行分析，以判定支架是否符合标准的规格。每次测试完毕都会建立一 份报告。
软件也会控制测试液的温度与气动阀，气动阀能将 LVDT 感测器放低到测试中的支架。新的测试系统一次可以测试 30 根支架，然而旧系统一次只能同时测试 3 根。
获得 FDA 批准
这套测试设备的软件需要获得美国食品及药物管理局 (FDA) 的批准，于是我们使用 LabVIEW 撰写一项应用来测试系统的每个输入与输出。我们提供给 FDA 完整的计算文件、预期结果与实际结果。
因为使用医疗用血管支架来协助动脉瘤病患的作法广受好评，近更获得 FDA 的认可，于是血管支架的生产量便暴增。有了 Cal-Bay Systems 公司设计的自动化测试系统，1 次就能测试 30 根支架，测试量提高了足足 10 倍。目前市场上使用的生产测试系统共有 5 种。
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使用NI TestStand、LabVIEW 与PXI 开发植入式助听器测试系统
概述：使用NI LabVIEW、PXI电脑式仪器与NI TestStand，建立1套自动化测试系统，能以70%的开发时间提供更多的弹性与功能。
Nucleus 人工电子耳系统，里面包含了1 个内部的植入物与1 个外部的语言处理器。语言处理器会将声音分析并数位化成编码讯号，然后透过RF 讯号传送到植入物中。植入物将讯号转换成电脉冲，然后直接刺激耳蜗的神经纤维，产生听觉。我们会针对个人的听觉需求，对语言处理器进行特殊的程式设计，帮助配戴者过着正常的生活。
本公司注重产品的品质与安全性，这点帮助了我们在市场上维持的地位。因为测试系统在确保品质与安全性上扮演着关键的角色，所以我们使用NI 产品，为我们新的听力技术解决测试方面的问题。我们的植入系统非常复杂，涵盖了许多不同的部分与子系统。针对所有的元件发展测试系统的话，会花费我们大量的时间与资源，但是我们的时间非常宝贵。
随着产品的发展，它们会越来越复杂，包含越来越多的元件。因为品质的标准提高、生产与测试时间减少，所以我们需要新的测试系统。我们习惯使用客制化的硬体与软体在公司内部开发所有的测试解决方案。对于比较简单的产品来说，这样就已足够，但是我们在发表新产品时却遭遇到困难，因为测试系统总是来不及准备好。我们知道对于目前正在研发的新产品来说，开发新的测试系统是1 项艰巨的任务，使用传统的方法根本来不及，所以，我们开始寻找别的方法，尝试使用商用即时可用的技术。
我们每年卖出数千个系统，我们所在的市场变化快速，从利基应用变成公认的主流医疗技术。由公司内部自行发展的测试方法已经不再适用，但是我们尚未准备好购买几百万元的测试系统。PXI解决方案的价格合理，是弹性测试系统的佳解决方案，它以合理的价位提供了、经过验证的硬体与强大的软体。
我们针对内部研发使用了新的PXI架构功能测试系统，从电路板到组装完成的产品，测试了8种不同的应用。我们也使用这套系统在公司内部以及不同的代工厂中进行生产测试。系统需要执行众多的动作，包括捕捉、储存与分析5 MHz讯号的波形，将电力与资料穿越皮肤，传送到植入物中。我们使用声音量测、电压参数量测、在不同负载情况下的电流、数位I / O、序列及GPIB，与外部设备沟通。我们使用USB通讯设备来控制客制电路板上的继电器、开关与其他的硬体。系统也能够准确调整共振电路并测试I2C通讯。系统会列印测试报告，但是资料也会储存在网路上，供日后统计分析之用。CPE Systems公司是本地的1位NI联盟伙伴，他们协助我们发展LabVIEW与NI TestStand所需的客制介面卡与软体开发技术。
这套测试系统包含了1个拥有GPIB介面的PXI式Pentium 4控制器、NI PXI-4070 FlexDMM卡多功能资料撷取(DAQ)卡，以及NI PXI-5112高速数位器。DAQ卡、FlexDMM卡与高速数位器会提供量测混合式讯号参数与讯号开关所需的所有类比与数位的输入与输出。RS232通讯设备控制会1个调节放大器，而USB则控制另1个客制介面卡。这套新系统比以前所有的测试系统更轻巧，可以节省宝贵的产线空间。PXI平台意味着这套系统具有弹性、维修容易、未来也能轻松更新。
创造具有弹性的软体架构
我们使用NI LabVIEW 与NI TestStand 开发具有弹性的软体架构，以解决目前及未来的测试需求。这套软体的功能众多，能够测试不同版本的产品，以及开放式与封闭式硬体。使用NI TestStand，我们可以利用即时可用的测试执行功能来节省开发时间。
使用客制化的操作介面，操作员可以登入、载入选出的测试序列，然后监控测试过程。介面也会提供即时资料更新给操作员、建立测试报告，然后将所有的测试资讯记录到资料库中，供日后分析之用。我们在LabVIEW 中撰写个别的测试，这也可以节省开发时间，因为我们拥有庞大的函式库可以量测、与硬体介接、分析结果，以及展示资料。藉由模组化操作介面序列控制，并将其与个别测试模组分开，我们便能将开发的成果使用于数种拥有类似测试需求的产品上。以统一的格式将所有的资料记录到磁片中，我们的研发与生产工程师就能探勘资料以找出趋势，并制作生产收益的报告。他们也会使用资料分析失败原因，并在设备制造的过程中找出待改进之处。纪录中拥有所有的测试资料，包含使用的序列、参数、测试仪器的校正日期、测试时间，以及产品的通过/ 失败状态。
NI TestStand 成果斐然
新的功能测试系统协助我们在紧迫的时间压力下完成工作，将新产品的设计从概念阶段推展到制造阶段。NI TestStand 为我们的LabVIEW 测试模组制造了1 个模组化、可重复使用的测试架构，NI TestStand 对我们来说真的非常实用。从专案的角度来看，我们现在可以在的短时间内就开发完成测试系统，因为与软硬体开发有关的大部分风险都被移除了。我们初期的训练投资成本也因为开发这个专案的时间缩短，而回收打平了。在未来的专案中，因为我们的工程师已经习惯使用这些工具，所以我们预期开发的时间会缩短30 %。
使用NI VideoMASTER、labview开发功能完整，测试快速的Set-Top-Box 自动化测试系统
概述：使用NI VideoMASTER搭配NI-5122示波器，来完成影像测试需求;使用LabVIEW搭配NI-4472或NI-4461来完成声音测试需求。其他的测试项目，则选择适当的NI多功能资料撷取模组来快速的整合到测试系统中。在整合多种测试于同一测试平台上，NI提供了良好的解决方案。
Set-top-box 测试通常包括各类型影像与声音讯号的输出讯号品质测试，网路测试还有其他各类I/O测试等等。影像讯号包括分析影像于多种不同解析度，多种不同讯号介面(CAV，CVBS，S-Video)，较高阶的型号还需要HDMI 或其他数位介面。常见的测试项目有Average Picture Level(APL)，Bar Line Time，K Factor，Color Bars 等等。声音讯号测试包括类比和数位声音讯号测试，例如SPDIF。常见的测试项目有gain，noise level，SNR，THD，THD+N，SINAD 等等。
由NI LabVIEW 与PXI 建置LGA 晶片模组接触点网格的自动化电阻地图
概述：以NI LabVIEW软体与PXI硬体为架构的量测，可以自动循环1组电阻测试点，进行2线式与4线式电阻量测；将结果对应至相等的资料结构，可以重建LGA的陈列，并展示资讯丰富的2D及3D图形。
积体电路晶片的输入/输出终止计数(Terminal count) 与密度不断提高，使得连结晶片至印刷电路板(PCB) 的过程变得挑战性。若要更换焊接的晶片，将整个电路板送回供应商，才能移除、更换，再连结。使用LGA 作为晶片模组与电路板之间的连结器，就能让连结不需经过焊接，故能解除连结状况。而且，LGA 可以让技术人员在现场直接更换，故能为使用者节省大量的时间与金钱。能的电脑与伺服器中的高密度晶片组，正是LGA 常见的应用实例。
为了确保电力连结与效能的稳定度，整个LGA 有均匀的力量分布。接触压力可能会有变化的现象，原因包含接触不良、晶片基板形貌(Topography)、防焊绿漆(Solder mask) 偏位、PCB 形貌、焊接点(Pad) 污染，以及类似的原因等。为了确认力量的分布情形在可接受的范围内，技术人员量测每个接触点的电阻。量测电阻资料的统计分布结果可以确认LGA 互连系统的有效度，糟的情况是，在遇到某些操作状况时，可以藉由找出开放电路来确认有效度。
确认LGA 互连系统的方法包含量测所有的接触点电阻，并以目视及数字分析一致性。使用者除了会遇到实际操作的困难之外(要为一小片晶片中的众多接触点量测电阻)，还以有意义的格式来收集资料，才能进行完整快速的分析。
研究员还想在不同的外部压力及温度之下，评估电阻的分布，压力是用来固定LGA，而温度则是模拟LGA 周围的电脑工作环境。他们也需要评估LGA 长期使用时的效能，以确保度。所以，确认的工作通过困难重重的过程，要在不同且充满变化的状况下(温度循环、压力调整，以及接触点疲劳) 量测所有的电阻；另外还包含要能制作呈现资料的架构，以追踪不同状况之下的效能。
显然，IBM需要1套确认与分析的自动化工具。IBM跟本公司接洽，请身为NI联盟伙伴的我们开发1套架构于PXI模组工具与LabVIEW的自动化系统。我们透过MXI-4介面将PXI系统连结至PC，PC会执行由LabVIEW开发的应用程式。
IBM 使用这套PXI 系统作为量测与切换工具，以量测LGA 上所有可测量接触点的电阻。679 组测试点聪明地分布在数千个实际的接触点中，既能反应实际的电阻图，又能避免若要量测每个点时就会碰到的某些实际限制。
为了此解决方案，我们修改了晶片模组，做为短路区块(用以调整Jumper)，修改的方法是将每面涂上金漆，然后将2条讯号线拉出封包，以代表每个接触点的「高」侧。而7个NI PXI-2575多工器模组，会在LGA另一边拉出来的2条接触测试点讯号线之间切换，以代表每个接触点的「低」侧。
我们将产生的「高」「低」讯号组传送至NI PXI-2503多工器，针对4线式电阻量测，多工器会传送全部的4个讯号，若是2线式量测则只会传送2个讯号。系统会将讯号传送至NI PXI-4072数位电表(DMM)，进行电阻量测。4线式量测在毫欧姆的范围中会提供比较准确的量测值，而2线式量测比较能清楚确认较高的电阻值，做为实际的开电路接触点。
LabVIEW软体会自动化整个量测的过程，包含透过PXI-2503设定2线式或4线式的电阻模式，透过PXI-2575在每个通道循环，并透过PXI-4072量测电阻值。系统会为2线式与4线式的电阻，以及综合的电阻箱制作各别的电阻图，综合的电阻箱中每个接触点电阻都会对应适当量测类型的数值，而适当的量测类型则由使用者的断流强度(cutoff level)所定义。
我们将电阻图以多种格式储存至档案中，供本应用与离线分析工具日后使用。这套解决方案也会将资料制作成图形，有2D 电阻图与3D 形貌。IBM 可以使用数种图形化使用者介面(GUI) 工具来设定图形的影像参数，例如颜色、界线、灰阶、伸缩、平滑化与检视角度。使用者随时可以将影像类型输出成影像档案，里面有图像显示与关键操作参数。IBM 可以使用图形化工具组来分析新的测试资料，以及先前测试与储存的资料。
