集成電路測試技術(shù)的應用研究

天津市電子儀表實驗所 王 輝

近年來在現(xiàn)代科技水平的助力之下集成電路技術(shù)也不斷創(chuàng)新，這也意味著在對產(chǎn)品進行設(shè)計和制造時需要面對更為繁瑣的步驟。一個有效的測試能夠在很大程度上提高集成電路生產(chǎn)的質(zhì)量，能夠保障生產(chǎn)中各個環(huán)節(jié)不出差錯。相反，沒有一個良好的測試流程，產(chǎn)品批量生產(chǎn)中有很大概率會出現(xiàn)質(zhì)量不達標的狀況。因此本文對集成電路測試流程展開相關(guān)闡述，并分別介紹了集成電路測試中的幾個應用。

1.集成電路測試的目的

集成電路測試的主要目的在于檢測系統(tǒng)中是否存在故障，這種測試也被稱之為合格測試。在測試的過程中能夠有效發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障的位置所在，這種情況稱為故障定位。多數(shù)人會把測試和故障診斷混淆在一起，二者有極大的相似之處但又不完全一樣。測試的主要目的是對產(chǎn)品進行檢測，而對于測試結(jié)果來也可能會出現(xiàn)沒有故障的情況，當有故障的情況下也并不是都需要進行故障定位的，這就和故障診斷區(qū)別開了。對于故障診斷而言，指的是已經(jīng)發(fā)現(xiàn)電路存在故障的情況下對故障位置進行精確定位，不僅如此大部分時候還需要對故障的類型展開詳細的分析。

2.集成電路測試技術(shù)的原理

集成電路測試技術(shù)在不同的生產(chǎn)環(huán)節(jié)包含的原理存在差異，并且對于不同的環(huán)節(jié)在產(chǎn)品器件的選擇上也有所不同。關(guān)于集成電路測試技術(shù)主要可以分類為三種：直流測試、功能測試、交流測試，下面就此分別展開分析。

2.1 直流測試

產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中偶爾會遇到參數(shù)不穩(wěn)定的狀況，而經(jīng)過直流測試能夠有效避免此類情況的發(fā)生。在直流測試中也包含幾個種類，例如電源測試、漏電測試、接觸測試等。拿漏電測試為例，顧名思義指的就是為了檢測器件是否存在電流泄漏的狀況。產(chǎn)生漏電的原因主要是由于短路，為了防止器件內(nèi)部和外部之間電流短路，會在二者之間加入一定的絕緣氧化膜，當氧化膜厚度不夠的情況下往往就會發(fā)生短路現(xiàn)象，進而導致電流泄漏。為了避免此類情況的發(fā)生，在漏電測試的作用之下能夠及時發(fā)生器件中出現(xiàn)的問題，進而能夠在漏電事故發(fā)生前進行修復。另外對于接觸測試而言主要的目的是為了防止器件中一些接口存在連接不當?shù)臓顩r，其中連接狀況直接受到輸入輸出管腳二極管壓降的影響。電源測試是一項極為關(guān)鍵的測試，它能夠反映出器件是否完好，在測試的過程中也有動態(tài)測試和靜態(tài)測試這兩種，都能夠有效測量出在額定電壓下電流的最大功耗。

2.2 功能測試

在集成電路設(shè)計之初會列出一個預期的目標，而關(guān)于制造出來的集成電路是否達到規(guī)定要求主要就是通過功能測試來進行。在功能測試中測試圖形發(fā)揮重要功效，將其安插到電路的各個輸入端中并且再配合測試器件，以設(shè)定好的電路頻率進行測試，能夠得到一個輸出的形態(tài)，最后將這個形態(tài)和最初設(shè)計好的圖形作出一定的比對，就能清晰看出集成電路的功能是否能夠達到預期標準。整個功能測試環(huán)節(jié)之中測試圖形占據(jù)著關(guān)鍵的地位，因為這是器件功能好壞參照的重要標準，一些質(zhì)量高點的測試圖形幾乎能覆蓋所有的器件故障，并且能夠在極短時間內(nèi)找到器件中存在的問題。以時間順序作為集成電路區(qū)分標準，包含了集合矢量生成和時序矢量生成這兩類，其中在時序測試電路中又有模擬測試碼和電路模型這兩種生成算法之分。

2.3 交流測試

交流測試的主要功能在于維持好晶體管轉(zhuǎn)換的時序關(guān)系，在時序關(guān)系正常的情況下相關(guān)器件就能夠順利進行轉(zhuǎn)換。在交流測試中同樣也涉及到幾個層面的分類，有在頻率方面的測試，也有在建立時間上的測試。

3.集成電路測試流程及實際測試介紹

集成電路的測試流程具有一定的復雜性，下面就集成電路的測試流程及實際測試展開一定介紹。

3.1 測試流程

在測試之初需要確認好產(chǎn)品文件包含的東西，正常情況下一個標準的產(chǎn)品文件應該包含相關(guān)線路、功能介紹、測試回路及項目、測試參數(shù)等等。在參數(shù)的測定上主要是使用測試儀進行，在測試儀的種類上有數(shù)字化和模擬化之分，隨著科技水平的不斷發(fā)展，如今的測試儀基本都是自動化操作的，運用夾具及線路板在例如C語言、機器語言的測試程序之下完成測試程序。

3.2 實際電路測試介紹

在實際電路測試中拿 CD 2025CP作為例子進行說明。首先對CD 2025CP這款產(chǎn)品的基本原理及特性需要進行一定了解，需要了解這款產(chǎn)品是屬于雙聲道頻率功放電路，并且關(guān)于內(nèi)部線路圖需要清晰的掌握，再結(jié)合引端的基本功能就能夠進行測試設(shè)備的選擇了。然后是夾具的選定，參考的主要依據(jù)為測試回路。接下來就是測試程序的設(shè)定，將測試條件進行一定整理再結(jié)合測量儀進行編寫。最后就可以將夾具和測試程序結(jié)合在一起進行功能調(diào)試了，確認無誤的情況下完成交付使用。關(guān)于程序的編寫涉及復雜，也可以根據(jù)實際的需求加入如數(shù)據(jù)測試這樣的元素。

4.集成電路測試應用

正是由于集成電路測試的重要性，當其集成電路測試涉及到多方面的應用，如IDDQ測試、J750測試、ETS770測試，下面一一展開相關(guān)分析。

4.1 IDDQ測試

IDDQ測試是集成電路測試較為常見的一項應用，其最為主要的功能在于判斷一項產(chǎn)品在質(zhì)量上是否達到標準，由此在故障報告之下及時對產(chǎn)品質(zhì)量方面展開改進，能夠有效提升產(chǎn)品的可靠性。除此之外，IDDQ測試還能夠進行設(shè)計驗證，判斷產(chǎn)品是否能夠達到設(shè)計之初所要求達到的功能。通俗來講IDDQ指的就是靜態(tài)電源電流，當CMOS電路處于靜態(tài)的時候，在這種情況下電源電流會處于一個非常小的狀態(tài)，由于電路出現(xiàn)故障的情況下大部分會引發(fā)電流的突然升高，因此只需要經(jīng)過IDDQ測試后對電流大小進行記錄，然后和標準值進行比對就能夠有效判斷電路是否正常運行。舉個例子，當電路中出現(xiàn)漏電流現(xiàn)象時，這樣一來地面和電源就形成了很好的導通狀態(tài)，由此使得靜態(tài)電流增大，出現(xiàn)電路故障。

4.2 J750測試

J750測試主要針對的電路類型為半導體式，關(guān)于J750在測試設(shè)備上主要包含儲存器、VLSI 器件等，并且J750能夠順利測試的對象幾乎包含了所有領(lǐng)域。在平臺上更是涉及廣泛，例如Catalyst、J973、IP750等等，對于產(chǎn)品故障類型也涵蓋極廣，如處理器故障、客戶特殊邏輯錯誤等等。這個系統(tǒng)是建立在Windows的基礎(chǔ)上運行的，因此對于操作者而言使用起來更為簡便，尤其是對于初用者而言非常容易上手。

4.3 ETS770測試

多數(shù)測試方法存在一個弊端，就是在集成測試板和測試系統(tǒng)之間不能夠建立起良好的連接。而ETS770測試有效的解決了此類問題，不僅能夠使得二者進行有效連接，還能夠使得芯片處理更為完善，完美的實現(xiàn)邏輯功能驗證。在ETS770測試系統(tǒng)的界面設(shè)置上采用的窗口化處理，這種處理方式對于操作者而言使用起來更為簡便，并且窗口化的模式在處理起來更為迅速。對于不同的測試系統(tǒng)在相關(guān)配置和開發(fā)環(huán)境上存在差異，因此對于工程師而言需要將各個器件的邏輯關(guān)系掌握透徹，這樣一來才能夠使得測試流程的制定上更加科學化，還能夠有效將系統(tǒng)資源進行利用，使得測試時間得到大幅度減少。

5.結(jié)語

在電子產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中集成電路測試技術(shù)發(fā)揮著重要的功效。經(jīng)過上述分析有效了解了集成電路的具體應用，發(fā)現(xiàn)對于產(chǎn)品生產(chǎn)的每個環(huán)節(jié)在測試方法的選擇上有所不同，制定一個有效的測試方式能夠精確將劣質(zhì)產(chǎn)品篩選出來，從而使得產(chǎn)品整體質(zhì)量得到提升。雖然當前我國集成電路測試技術(shù)已經(jīng)較為成熟，但未來仍需要相關(guān)人員的不斷努力，從實際工作中總結(jié)經(jīng)驗進行改進，進而推動我國電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。