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PDF美商亞德諾 (Analog Devices，ADI) 公司的 1 個團隊，針對其新款的整合型微機電系統 (iMEMS) 數位麥克風 ADMP421，以 PXI 架構在 18 個月內就開發了生產測試系統。該團隊使用 NI LabVIEW 軟體與 PXI 儀器作為測試平台，且與過去的自動化測試設備 (ATE) 相較，均大幅改善了系統成本、尺寸，與彈性等要素。以下是 ADI 資深工程師 Robert Whitehouse 與 Dan Weinberg 對新測試系統的詳細介紹。
Q：是什麼促使 ADI 公司改變新款 iMEMS 麥克風的產品測試方案？
A：我們希望能儘量以低成本 ATE 進行產品測試。為了提升產線的運作效率，一般均致力讓 ATE 方案能於單一平台上測試多款不同產品。然而，大型 ATE 解決方案成本過高、功能過於複雜，且體積過於龐大，無法確實滿足 iMEMS 麥克風專屬測試設備的的儀控需求。
Q：選擇 PXI 作為新的測試硬體平台的理由？
A：我們選擇 PXI 主要因素，在於低廉成本、精巧體積，且設定靈活的特性。若要降低整體儀器的單位成本，其 2 個重點即在於設備成本與高傳輸率。由於如 iMEMS 麥克風的量產商品，亦可能必須快速提升其相關性能，因此其低成本特性將有助於避免大量投入初期資本。此外，相較於大型的 ATE 系統來說，PXI 系統的體積較為精巧，因此不會佔用過多的昂貴廠房空間。最後，PXI 可讓我們自由選擇儀器。我們可以選擇確實所需的儀器置入 PXI 機架；而過去的 ATE 常一併容納很多我們永遠不會去使用儀器或通道，而此往往又形成了多餘且無益的成本。
Q：iMEMS 麥克風最關鍵的測試指標是什麼？
A：麥克風是根據其聲音靈敏度 (Acoustic sensitivity) 來分類。聲音靈敏度是透過特定頻率，量測某組麥克風對已知聲壓準位 (Sound pressure level，SPL) 所反應的輸出情形；一般結果為 1KHz 可達 98 dB。聲學量測有其專屬的難題，而 NI PXI-4461 動態訊號分析器可完美搭配其他 PXI 儀器，協助我們解決許多聲音量測的挑戰。
Robert Whitehouse 與工程師團隊合作，建置了 PXI 架構的 MEMS 麥克風生產測試系統，並較舊有的 ATE 系統省下 10 倍成本。
Q：LabVIEW 在該量測系統中所扮演的角色？
A：在此專案中，我們用 LabVIEW 開發所有的程式碼，包含測試執行與電子操作 (Handler) 介面。我們亦針對標準測試資料格式 (Standard Test Data Format，STDF) 的輸出作業，設計出客制化的系列 VI。
Q：相較於舊款 ATE 設備，新款系統在成本、整體性能，與開發時間的表現為何？
A：LabVIEW 與 PXI 讓新款測試系統的效能，遠遠超越了舊款的大型 ATE 系統。目前的 ATE 可達較低的成本、較精巧的體積、較低的耗電量、較小型的電路板，與較簡化的複雜度，測試我們的新款 iMEMS 麥克風。透過 LabVIEW 與 PXI 儀器，我們省下 10 倍儀器成本，減少 20 倍耗電量，並以更快的速度開發程式碼。當然，我們正考慮將此種測試方式導入未來的 MEMS 產線中。
Q：這些系統將佈署至何處？且是否尚有任何特別的設計考量？
A：我們排定先將該系統轉包佈署至位於菲律賓 (Philippines) 的設備，未來更將可能擴充至遠東地區。NI 可於全球提供銷售系統與支援服務，讓我們在亞洲的佈署作業無後顧之憂。我們亦將於自己公司的工程設施中佈署相同系統，以進行特性描述與除錯作業，讓生產系統可進行相關量測。
此篇文章首次發表於 2009 年 Q3 的 NI 虛擬儀控季刊。
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