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                  湖北東晨電子有限公司
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                  集成電路_IC測試工作原理

                  編輯:湖北東晨電子有限公司   時間:2013/05/27   字號:
                  摘要:集成電路_IC測試工作原理
                  器件測試的主要目的是保證器件在惡劣的環境條件下能完全實現設計規格書所規定的功能及性能指標。用來完成這一功能的自動測試設備是由計算機控制的,因此,測試工程師必須對計算機科學編程和操作系統有詳細的認識,測試工程師必須清晰了解測試設備與器件之間的接口,懂得怎樣模擬器件將來的電操作環境,這樣器件被測試的條件類似于將來的應用環境。
                  首先有一點必須明顯的是,測試成本是一個很重要的因素,關鍵目的之一就是幫助降低器件的生產成本,甚至在優化的條件下,測試成本有時能占到器件總體成本的40%左右,良品率和測試時間必須達到一個平衡,以取得最好的成本效率。
                  2.1 不同測試目標的考慮
                  依照器件開發和制造階段的不同,采用的工藝技術的不同,測試項目種類的不同以及待測器件的不同,測試技術可以分為很多種類。
                  器件開發階段的測試包括:特征分析:保證設計的正確性,決定器件的性能參數
                  產品測試:確保器件的規格和功能正確的前提下減少測試時間提高成本效率; 可靠性測試:保證器件能在規定的年限之內正確工作
                  來料檢查:保證在系統生產過程中所有使用的器件都能滿足它本身規格書要求,并能正確工作。
                  制造階段的測試包括:
                  圓片測試:在圓片測試中,要讓測試衣管腳與器件盡可能地靠近,保證電纜,測試衣和器件之間的阻抗匹配,以便于時序調整和矯正。因而探針卡的阻抗匹配和延時問題必須加以考慮。
                  封裝測試:器件插座和測試頭之間的電線引起的電感是芯片載體及封裝測試的一個首要的考慮因素。
                  特征分析測試,包括門臨界電壓、多域臨界電壓、旁路電容、金屬場臨界電壓、多層間電阻,金屬多點接觸電阻、擴散層電阻,接觸電阻以及FET寄生漏電等參數測試。
                  通常的工藝種類包括:
                  TTL、ECL、CMOS、NMOS、
                  通常的測試項目種類:
                  功能測試:真值表、算法向量生成
                  直流參數測試:開路/短路測試,輸出驅動電流測試、漏電電源測試、電源電流測試、轉換電平測試等。
                  交流參數測試:傳輸延遲測試,建立保持時間測試、功能速度測試、存取時間測試、刷新/等待時間測試,上升/下降時間測試。
                  2.2 直流參數測試
                  直流測試是基于歐姆定律的用來確定器件電參數的穩態測試方法。比如,漏電流測試就是在輸入管腳施加電壓,這使輸入管腳與電源或地之間的電阻上有電流通過,然后測量其該管腳電流的測試,輸出驅動電流測試就是在輸出管腳上施加一定電流,然后測量該管腳與地或電源之間的電壓差。
                  通常的DC測試包括:
                  接觸測試(短路-開路):這項測試保證測試接口與器件正常連接,接觸測試通過測量輸入輸出管腳上保護二極管的自然壓降來確定連接性。二極管上如果施加一個適當的正向偏置電流,二極管的壓降將是0.7V左右,因此接觸測試就可以由以下步驟來完成:
                  (1)所有管腳設為0V,
                  (2)待測管腳上施加正向偏置電流"I",
                  (3)測量"I"引起的電壓,
                  (4)如果該電壓小于0.1V,說明管腳短路,
                  (5)如果電壓大于1.0V,說明該管腳開路,
                  (6)如果電壓在0.1V到1.0V之間,說明該管腳正常連接。
                  漏電(IIL,IIH,IOZ):理想條件下,可以認為輸入及三態輸出管腳和地之間是開路的,但實際情況,它們之間為高電阻狀態,它們之間的最大的電流就稱為漏電流?;蚍謩e稱為輸入漏電流和輸出三態漏電流,漏電流一般是由于器件內部和輸入管腳之間的絕緣氧化膜在生產過程中太薄引起的,形成一種類似于短路的情形,導致電流通過。
                  三態輸出漏電IOZ是當管腳狀態為輸出高阻狀態時,在輸出管腳使用VCC(VDD)或GND(VSS)驅動時測量得到的電流,三態輸出漏電流的測試和輸入漏電測試類似,不同的是待測器件必須被設置為三態輸出狀態。
                  轉換電平(VIL,VIH)。轉換電平測量用來決定器件工作時VIL和VIH的實際值。(VIL是器件輸入管腳從高變換到低狀態時所需的最大電壓值,相反,VIH是輸入管腳從低變換到高的時候所需的最小電壓值)。這些參數通常是通過反復運行常用的功能測試,同時升高(VIL)或降低(VIH)輸入電壓值來決定的,那個導致功能測試失效的臨界電壓值就是轉換電平,這一參數加上保險量就是VIL或VIH規格,保險量代表了器件的抗噪聲能力。
                  輸出驅動電流(VOL,VOH,IOL,IOH)。輸出驅動電流測試保證器件能在一定的電流負載下保持預定的輸出電平,VOL和VOH規格用來保證器件在器件允許的噪聲條件下所能驅動的多個器件輸入管腳的能力。
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