集成電路測(cè)試技術(shù)的應(yīng)用研究

宋鐵生

（貴州航天林泉電機(jī)有限公司，貴州貴陽(yáng)，550019）

集成電路測(cè)試技術(shù)的應(yīng)用研究

宋鐵生

（貴州航天林泉電機(jī)有限公司，貴州貴陽(yáng)，550019）

電子信息技術(shù)得到了很大的發(fā)展，從而促進(jìn)了集成電路測(cè)試技術(shù)的廣泛應(yīng)用。因此，測(cè)試集成電路設(shè)計(jì)和制造的過程極其重要，要求相關(guān)工作人員對(duì)集成電路設(shè)計(jì)、制造的測(cè)試基本理論和方法必須熟練掌握，為高質(zhì)量電子產(chǎn)品的生產(chǎn)提供保障。關(guān)鍵詞：集成電路；測(cè)試技術(shù)；應(yīng)用研究

0 引言

電子信息技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了集成電路技術(shù)的進(jìn)步，電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造也越來越復(fù)雜化，因此，在生產(chǎn)集成電路的途中必須進(jìn)行有效的測(cè)試。借助集成電路測(cè)試技術(shù)為各個(gè)環(huán)節(jié)的生產(chǎn)質(zhì)量提供保障，確保集成電路成品的質(zhì)量。一個(gè)好的產(chǎn)品必須通過嚴(yán)格的測(cè)試，才能將產(chǎn)品中存在的缺陷發(fā)現(xiàn)，從而將該缺陷完善。因此，集成電路測(cè)試技術(shù)的應(yīng)用研究能在一定程度上影響電子行業(yè)的發(fā)展。

1 集成電路測(cè)試目的

確定系統(tǒng)中是否存在故障，稱為合格（失效）測(cè)試，或稱故障檢測(cè)；確定故障的位置，稱為故障定位。在某些情況下，測(cè)試與故障診斷是有細(xì)微差別的。測(cè)試是面對(duì)產(chǎn)品的檢測(cè)而言，因此測(cè)試的結(jié)果可能有故障，也可能沒有故障；如果有故障，則有可能作故障定位，也可能不需要作故障定位。而故障診斷一般均指在確定的電路有故障的前提下來確定故障的位置，有時(shí)還需要確定故障的類型和其它問題。

2 集成電路測(cè)試分類

2.1 驗(yàn)證測(cè)試

驗(yàn)證設(shè)計(jì)的正確性和測(cè)試程序的正確性，通常要求修正設(shè)計(jì)，測(cè)試費(fèi)用較昂貴。主要組成包括:掃描電子顯微鏡測(cè)試、缺陷燈光檢查、電子束測(cè)試、人工智能(專家系統(tǒng))方法、重復(fù)的功能測(cè)試等。

2.2 生產(chǎn)測(cè)試

生產(chǎn)測(cè)試是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)完成后，投入生產(chǎn)運(yùn)行，批量產(chǎn)品出來以后在常溫的環(huán)境下進(jìn)行的，它沒有特性測(cè)試全面。但是一定要判別出產(chǎn)品是否合格，為了節(jié)約測(cè)試成本，(測(cè)試時(shí)間、硬件成本等等)，不一定覆蓋所有的電路功能和數(shù)據(jù)類型，只要做通過/不通過的判別就可以了。

2.3 參數(shù)測(cè)試

DC參數(shù)測(cè)試包括開、短路測(cè)試、漏電流測(cè)試、最大電流測(cè)試、輸出驅(qū)動(dòng)電流測(cè)試和閾值電壓測(cè)試。AC參數(shù)測(cè)試包括傳輸延遲測(cè)試、建立和保持時(shí)間測(cè)試、功能速度測(cè)試、訪問時(shí)間測(cè)試、刷新和暫停時(shí)間測(cè)試、上升和下降時(shí)間測(cè)試。

2.4 功能測(cè)試

針對(duì)電路實(shí)現(xiàn)的功能進(jìn)行測(cè)試，完全的功能測(cè)試需要大量的測(cè)試向量，故障覆蓋率高，但是所耗時(shí)間長(zhǎng)且成本較高。不過，功能測(cè)試在設(shè)計(jì)驗(yàn)證階段是十分重要的。

3 集成電路測(cè)試流程及實(shí)際測(cè)試介紹

3.1 測(cè)試流程

首先，要有明確的產(chǎn)品文件。產(chǎn)品文件中要包含這個(gè)產(chǎn)品詳細(xì)線路、簡(jiǎn)單的功能介紹、中測(cè)和成測(cè)、老化測(cè)試的測(cè)試回路，測(cè)試項(xiàng)目、測(cè)試參數(shù)的規(guī)范等等。

使用測(cè)試儀對(duì)各類進(jìn)行參數(shù)測(cè)試，有模擬測(cè)試儀和數(shù)字測(cè)試儀。當(dāng)今的集成電路測(cè)試儀都是自動(dòng)測(cè)試儀。占整個(gè)測(cè)試成本的比例較高；測(cè)試夾具，安裝測(cè)試回路的線路板，分中測(cè)夾具也即探針卡和成測(cè)夾具；測(cè)試程序[1]，用C語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言或機(jī)器語(yǔ)言編寫的一些測(cè)試程序，有測(cè)試工程師熟悉產(chǎn)品、熟悉測(cè)試回路、熟悉測(cè)試儀、做好測(cè)試夾具以后再進(jìn)行編制和調(diào)試的。

3.2 實(shí)際電路測(cè)試介紹

例如現(xiàn)在要測(cè)試CD 2025CP這個(gè)產(chǎn)品，首先要明確CD 2025CP是雙聲道頻率功放電路，要了解它的內(nèi)部線路圖和引出端的功能，確定所選用的測(cè)試設(shè)備，結(jié)合測(cè)試回路制作測(cè)試夾具，然后根據(jù)參數(shù)測(cè)試條件和測(cè)試儀的軟件系統(tǒng)編寫測(cè)試程序，接著上機(jī)調(diào)試測(cè)試夾具和測(cè)試程序，測(cè)試夾具和測(cè)試程序都調(diào)試成功后就可以交付使用了，當(dāng)然在編寫測(cè)試程序時(shí)還應(yīng)該考慮到用計(jì)算機(jī)來控制分選機(jī)或探針臺(tái)的操作以及測(cè)試數(shù)據(jù)的記錄問題。

4 集成電路測(cè)試應(yīng)用

4.1 IDDQ測(cè)試

IDDQ測(cè)試是一種改善產(chǎn)品質(zhì)量和提高可靠性、進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)證和故障分析的有效方法。IDDQ即靜態(tài)電源電流，正常情況下CMOS電路靜態(tài)時(shí)的電源電流非常小，而大多數(shù)故障會(huì)引起電源電流的升高[2]，因此可根據(jù)IDDQ測(cè)試的電流大小判斷被測(cè)電路是否存在故障。例如，當(dāng)電路中的橋接故障或漏電流故障被激活時(shí)，在電源和地之間提供了一條導(dǎo)通的通路，導(dǎo)致靜態(tài)電流大幅度提升。

4.2 J750測(cè)試

J750可為半導(dǎo)體電路提供測(cè)試解決方案，它擁有模擬、混合信號(hào)、存儲(chǔ)器及VLSI器件測(cè)試所有領(lǐng)域的測(cè)試設(shè)備。它的測(cè)試平臺(tái)包括J971、J973、J750、IP750、Catalyst、IntegraFLEX等并且集成電路測(cè)試產(chǎn)品故障覆蓋也十分全面，包括半導(dǎo)體芯片如處理器、微控制器、客戶特殊邏輯、記憶體、混合訊號(hào)IC、及System-on-Chip。這套系統(tǒng)采用的是Windows操作系統(tǒng)，并且具備超高化的用戶體驗(yàn)界面，真正做到操作簡(jiǎn)單、方便。

4.3 ETS770測(cè)試

ETS770的優(yōu)點(diǎn)在于集成電路器件可以通過集成測(cè)試板與測(cè)試系統(tǒng)連接，并且可以實(shí)現(xiàn)對(duì)芯片進(jìn)行快速的邏輯功能驗(yàn)證，此系統(tǒng)的測(cè)試編程語(yǔ)言界面是窗口化模式，快速簡(jiǎn)捷，易于掌握。對(duì)于每套測(cè)試系統(tǒng)而言[3]，都有其自身獨(dú)特的開發(fā)環(huán)境和配置系統(tǒng)，因此在集成電路測(cè)試過程中，需要測(cè)試工程師根據(jù)每個(gè)測(cè)試器件的邏輯結(jié)構(gòu)和電特性制定合理的測(cè)試流程，最大限度地發(fā)揮每個(gè)測(cè)試系統(tǒng)的資源優(yōu)勢(shì)，從而使得測(cè)試系統(tǒng)能夠很好的發(fā)揮自身價(jià)值，這樣有效節(jié)省測(cè)試時(shí)間。

5 結(jié)語(yǔ)

對(duì)于集成電路的測(cè)試在集成電路的設(shè)計(jì)、制造階段都很重要。好的測(cè)試過程和有效的測(cè)試方法能夠在次品被使用之前把它們淘汰出來。

[1]秦紅亮,張德申.集成電路測(cè)試技術(shù)與應(yīng)用[J].電工文摘.2010，(06)：57-59.

[2]譚偉.數(shù)字集成電路測(cè)試技術(shù)應(yīng)用[J].微處理機(jī).2008，(04)：36-37+40.

Application Research of integrated circuit testing technology

Song Tiesheng
(Guizhou Aerospace Linquan Motor Co Ltd.,Guiyang Guizhou,550019)

The electronic information technology has been greatly developed, thus promoting the extensive application of integrated circuit testing technology. Therefore, the process of testing the integrated circuit design and manufacture is extremely important, relevant staff requirements for manufacturing integrated circuit design, testing the basic theories and methods must be mastered, to provide protection for the high quality of the production of electronic products.

Integrated circuit;testing technology;application research