宋鐵生
(貴州航天林泉電機有限公司,貴州貴陽,550019)
集成電路測試技術的應用研究
宋鐵生
(貴州航天林泉電機有限公司,貴州貴陽,550019)
電子信息技術得到了很大的發展,從而促進了集成電路測試技術的廣泛應用。因此,測試集成電路設計和制造的過程極其重要,要求相關工作人員對集成電路設計、制造的測試基本理論和方法必須熟練掌握,為高質量電子產品的生產提供保障。關鍵詞:集成電路;測試技術;應用研究
電子信息技術的發展推動了集成電路技術的進步,電子產品的設計和制造也越來越復雜化,因此,在生產集成電路的途中必須進行有效的測試。借助集成電路測試技術為各個環節的生產質量提供保障,確保集成電路成品的質量。一個好的產品必須通過嚴格的測試,才能將產品中存在的缺陷發現,從而將該缺陷完善。因此,集成電路測試技術的應用研究能在一定程度上影響電子行業的發展。
確定系統中是否存在故障,稱為合格(失效)測試,或稱故障檢測;確定故障的位置,稱為故障定位。在某些情況下,測試與故障診斷是有細微差別的。測試是面對產品的檢測而言,因此測試的結果可能有故障,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,有時還需要確定故障的類型和其它問題。
2.1 驗證測試
驗證設計的正確性和測試程序的正確性,通常要求修正設計,測試費用較昂貴。主要組成包括:掃描電子顯微鏡測試、缺陷燈光檢查、電子束測試、人工智能(專家系統)方法、重復的功能測試等。
2.2 生產測試
生產測試是在產品設計完成后,投入生產運行,批量產品出來以后在常溫的環境下進行的,它沒有特性測試全面。但是一定要判別出產品是否合格,為了節約測試成本,(測試時間、硬件成本等等),不一定覆蓋所有的電路功能和數據類型,只要做通過/不通過的判別就可以了。
2.3 參數測試
DC參數測試包括開、短路測試、漏電流測試、最大電流測試、輸出驅動電流測試和閾值電壓測試。AC參數測試包括傳輸延遲測試、建立和保持時間測試、功能速度測試、訪問時間測試、刷新和暫停時間測試、上升和下降時間測試。
2.4 功能測試
針對電路實現的功能進行測試,完全的功能測試需要大量的測試向量,故障覆蓋率高,但是所耗時間長且成本較高。不過,功能測試在設計驗證階段是十分重要的。
3.1 測試流程
首先,要有明確的產品文件。產品文件中要包含這個產品詳細線路、簡單的功能介紹、中測和成測、老化測試的測試回路,測試項目、測試參數的規范等等。
使用測試儀對各類進行參數測試,有模擬測試儀和數字測試儀。當今的集成電路測試儀都是自動測試儀。占整個測試成本的比例較高;測試夾具,安裝測試回路的線路板,分中測夾具也即探針卡和成測夾具;測試程序[1],用C語言、匯編語言或機器語言編寫的一些測試程序,有測試工程師熟悉產品、熟悉測試回路、熟悉測試儀、做好測試夾具以后再進行編制和調試的。
3.2 實際電路測試介紹
例如現在要測試CD 2025CP這個產品,首先要明確CD 2025CP是雙聲道頻率功放電路,要了解它的內部線路圖和引出端的功能,確定所選用的測試設備,結合測試回路制作測試夾具,然后根據參數測試條件和測試儀的軟件系統編寫測試程序,接著上機調試測試夾具和測試程序,測試夾具和測試程序都調試成功后就可以交付使用了,當然在編寫測試程序時還應該考慮到用計算機來控制分選機或探針臺的操作以及測試數據的記錄問題。
4.1 IDDQ測試
IDDQ測試是一種改善產品質量和提高可靠性、進行設計驗證和故障分析的有效方法。IDDQ即靜態電源電流,正常情況下CMOS電路靜態時的電源電流非常小,而大多數故障會引起電源電流的升高[2],因此可根據IDDQ測試的電流大小判斷被測電路是否存在故障。例如,當電路中的橋接故障或漏電流故障被激活時,在電源和地之間提供了一條導通的通路,導致靜態電流大幅度提升。
4.2 J750測試
J750可為半導體電路提供測試解決方案,它擁有模擬、混合信號、存儲器及VLSI器件測試所有領域的測試設備。它的測試平臺包括J971、J973、J750、IP750、Catalyst、IntegraFLEX等并且集成電路測試產品故障覆蓋也十分全面,包括半導體芯片如處理器、微控制器、客戶特殊邏輯、記憶體、混合訊號IC、及System-on-Chip。這套系統采用的是Windows操作系統,并且具備超高化的用戶體驗界面,真正做到操作簡單、方便。
4.3 ETS770測試
ETS770的優點在于集成電路器件可以通過集成測試板與測試系統連接,并且可以實現對芯片進行快速的邏輯功能驗證,此系統的測試編程語言界面是窗口化模式,快速簡捷,易于掌握。對于每套測試系統而言[3],都有其自身獨特的開發環境和配置系統,因此在集成電路測試過程中,需要測試工程師根據每個測試器件的邏輯結構和電特性制定合理的測試流程,最大限度地發揮每個測試系統的資源優勢,從而使得測試系統能夠很好的發揮自身價值,這樣有效節省測試時間。
對于集成電路的測試在集成電路的設計、制造階段都很重要。好的測試過程和有效的測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.集成電路測試技術與應用[J].電工文摘.2010,(06):57-59.
[2]譚偉.數字集成電路測試技術應用[J].微處理機.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