集成電路(IC)測試工作原理 <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
本系列一共四章,下面是第一部分,主要討論芯片開發(fā)和生產(chǎn)過程中的IC測試基本原理,內(nèi)容覆蓋了基本的測試原理,影響測試決策的基本因素以及IC測試中的常用術(shù)語。 <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
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2 數(shù)字集成電路測試的基本原理 <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
器件測試的主要目的是保證器件在惡劣的環(huán)境條件下能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)規(guī)格書所規(guī)定的功能及性能指標(biāo)。用來完成這一功能的自動(dòng)測試設(shè)備是由計(jì)算機(jī)控制的,,測試工程師對計(jì)算機(jī)科學(xué)編程和操作系統(tǒng)有詳細(xì)的認(rèn)識,測試工程師清晰了解測試設(shè)備與器件的接口,懂得怎樣模擬器件將來的電操作環(huán)境,這樣器件被測試的條件類似于將來的應(yīng)用環(huán)境。 <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
溫馨提示:將鼠標(biāo)指針放在圖片上,滾動(dòng)鼠標(biāo)可以動(dòng)態(tài)改變圖片大小,方便分析電路圖。 <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
首先有一點(diǎn)明顯的是,測試成本是一個(gè)很重要的因素,關(guān)鍵目的之一幫助降低器件的生產(chǎn)成本,甚至在優(yōu)化的條件下,測試成本有時(shí)能占到器件總體成本的40%左右,良品率和測試時(shí)間達(dá)到一個(gè)平衡,以取得最好的成本效率。 <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
2.1 不同測試目標(biāo)的考慮 <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
依照器件開發(fā)和制造階段的不同,采用的工藝技術(shù)的不同,測試項(xiàng)目種類的不同以及待測器件的不同,測試技術(shù)可以分為種類。 <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
器件開發(fā)階段的測試:特征分析:保證設(shè)計(jì)的正確性,決定器件的性能參數(shù); <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
產(chǎn)品測試:確保器件的規(guī)格和功能正確的前提下減少測試時(shí)間提高成本效率; 可靠性測試:保證器件能在規(guī)定的年限之內(nèi)正確工作; <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
來料檢查:保證在系統(tǒng)生產(chǎn)過程中使用的器件都能滿足它本身規(guī)格書要求,并能正確工作。 <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
制造階段的測試: <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
圓片測試:在圓片測試中,要讓測試衣管腳與器件盡地靠近,保證電纜,測試衣和器件的阻抗匹配,以便于時(shí)序和矯正。因而探針卡的阻抗匹配和延時(shí)問題加以考慮。 <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
封裝測試:器件插座和測試頭的電線引起的電感是芯片載體及封裝測試的一個(gè)首要的考慮因素。 <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
特征分析測試,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(diǎn)接觸電阻、擴(kuò)散層電阻,接觸電阻以及FET寄生漏電等參數(shù)測試。 <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
通常的工藝種類: <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
TTL、ECL、CMOS、NMOS、Others <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
通常的測試項(xiàng)目種類: <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
功能測試:真值表、算法向量生成 <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
直流參數(shù)測試:開路/短路測試,輸出驅(qū)動(dòng)電流測試、漏電電源測試、電源電流測試、轉(zhuǎn)換電平測試等。 <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
交流參數(shù)測試:傳輸延遲測試,建立保持時(shí)間測試、功能速度測試、存取時(shí)間測試、刷新/等待時(shí)間測試,上升/下降時(shí)間測試。 <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
2.2 直流參數(shù)測試 <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
直流測試是基于歐姆定律的用來確定器件電參數(shù)的穩(wěn)態(tài)測試方法。比如,漏電流測試在輸入管腳施加電壓,這使輸入管腳與電源或地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(qū)動(dòng)電流測試在輸出管腳上施加電流,然后測量該管腳與地或電源的電壓差。 <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
通常的DC測試: <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
接觸測試(短路-開路):這項(xiàng)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(hù)二極管的自然壓降來確定連接性。二極管上施加一個(gè)適當(dāng)?shù)恼蚱秒娏鳎䴓O管的壓降將是0.7V左右,接觸測試就可以由以下步驟來完成: <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
(1)管腳設(shè)為0V, <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
(2)待測管腳上施加正向偏置電流"I", <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
(3)測量"I"引起的電壓, <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
(4)該電壓小于0.1V,說明管腳短路, <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
(5)電壓大于1.0V,說明該管腳開路, <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
(6)電壓在0.1V到1.0V,說明該管腳正常連接。 <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
漏電(IIL,IIH,IOZ):理想條件下,可以認(rèn)為輸入及三態(tài)輸出管腳和地是開路的,但,為高電阻,的最大的電流就稱為漏電流。或分別稱為輸入漏電流和輸出三態(tài)漏電流,漏電流是器件內(nèi)部和輸入管腳的絕緣氧化膜在生產(chǎn)過程中太薄引起的,形成一種類似于短路的情形,導(dǎo)致電流通過。 <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
三態(tài)輸出漏電IOZ是當(dāng)管腳為輸出高阻時(shí),在輸出管腳使用VCC(VDD)或GND(VSS)驅(qū)動(dòng)時(shí)測量得到的電流,三態(tài)輸出漏電流的測試和輸入漏電測試類似,不同的是待測器件被設(shè)置為三態(tài)輸出。 <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
轉(zhuǎn)換電平(VIL,VIH)。轉(zhuǎn)換電平測量用來決定器件工作時(shí)VIL和VIH的值。(VIL是器件輸入管腳從高變換到低時(shí)所需的最大電壓值,相反,VIH是輸入管腳從低變換到高的時(shí)候所需的最小電壓值)。這些參數(shù)通常是通過反復(fù)運(yùn)行常用的功能測試,升高(VIL)或降低(VIH)輸入電壓值來決定的,那個(gè)導(dǎo)致功能測試失效的臨界電壓值轉(zhuǎn)換電平,這一參數(shù)加上保險(xiǎn)量VIL或VIH規(guī)格,保險(xiǎn)量代表了器件的抗噪聲能力。 <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
輸出驅(qū)動(dòng)電流(VOL,VOH,IOL,IOH)。輸出驅(qū)動(dòng)電流測試保證器件能在的電流負(fù)載下保持預(yù)定的輸出電平,VOL和VOH規(guī)格用來保證器件在器件允許的噪聲條件下所能驅(qū)動(dòng)的多個(gè)器件輸入管腳的能力。 <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
電源消耗(ICC,IDD,IEE)。該項(xiàng)測試決定器件的電源消耗規(guī)格,也電源管腳在規(guī)定的電壓條件下的最大電流消耗,電源消耗測試可分為靜態(tài)電源消耗測試和動(dòng)態(tài)電源消耗測試,靜態(tài)電源消耗測試決定器件在空閑下時(shí)最大的電源消耗,而動(dòng)態(tài)電源消耗測試決定器件工作時(shí)的最大電源消耗。 <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
2.3 交流參數(shù)測試 <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
交流參數(shù)測試測量器件晶體管轉(zhuǎn)換時(shí)的時(shí)序關(guān)系。交流測試的目的是保證器件在正確的時(shí)間發(fā)生轉(zhuǎn)換,輸入端輸入指定的輸入邊沿,特定的時(shí)間后在輸出端檢測預(yù)期的轉(zhuǎn)換。 <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
常用的交流測試有傳輸延遲測試,建立和保持時(shí)間測試,以及頻率測試等。 <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
傳輸延遲測試是指在輸入端產(chǎn)生一個(gè)(邊沿)轉(zhuǎn)換和導(dǎo)致相應(yīng)的輸出端的(邊沿)轉(zhuǎn)換的延遲時(shí)間,該時(shí)間從輸出端的某一特定的電壓開始到輸出端的某一特定的電壓結(jié)束,更嚴(yán)格的時(shí)序測試還會(huì)以下的這些項(xiàng)目: <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
三態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)間測試 <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
TLZ,THZ:從輸出使能關(guān)閉到輸出三態(tài)完成的轉(zhuǎn)換時(shí)間。 <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
TZL,TZH:從傳輸使能開始到輸出有效數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換時(shí)間。 <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
存儲(chǔ)器讀取時(shí)間--從內(nèi)存單元讀取數(shù)據(jù)所需的時(shí)間,測試讀取時(shí)間的步驟如下 <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
(1)往單元A寫入數(shù)據(jù)"0", <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
(2)往單元B寫入數(shù)據(jù)"1", <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
(3)保持READ為使能并讀取單元A的值, <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
(4)地址轉(zhuǎn)換到單元B, <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
(5)轉(zhuǎn)換時(shí)間從地址轉(zhuǎn)換開始到數(shù)據(jù)變換的時(shí)間。 <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
寫入恢復(fù)時(shí)間--在寫操作之后的到能讀取某一內(nèi)存單元所等待的時(shí)間。 <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
暫停時(shí)間--內(nèi)存單元能保持的時(shí)間,本質(zhì)上測量內(nèi)存數(shù)據(jù)的保持時(shí)間。 <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
刷新時(shí)間--刷新內(nèi)存的最大允許時(shí)間。 <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
建立時(shí)間--輸入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換提前鎖定輸入時(shí)鐘的時(shí)間。 <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
保持時(shí)間--在鎖定輸入時(shí)鐘之后輸入數(shù)據(jù)保持的時(shí)間。 <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
頻率--通過反復(fù)運(yùn)行功能測試,改變測試周期,來測試器件運(yùn)行的速度,周期和頻率通常通過二進(jìn)制搜索的辦法來進(jìn)行變化。頻率測試的目的是找到器件所能運(yùn)行的最快速度。 <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
上面討論了數(shù)字集成電路測試的基本目的和原理,也定義了測試上的關(guān)鍵術(shù)語,在接下來的章節(jié)里,我們將討論怎么把這些基本原理應(yīng)用到的IC測試中去。 <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(www_dziuu_com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
本文地址:http://www.189yp.com/dz/21/20111111171810.shtml
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