半導體測試技術(shù)實踐(編輯修改稿)
2025-04-23 01:41 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 用的，其實大部分測試系統(tǒng)的設計都是面向?qū)ｉT類型的集成電路，這些專門的電路包括：存儲器、數(shù)字電路、模擬電路和混合信號電路；每種類型下還可以細分成更多種類，我們這里只考慮這四種類型。a 存儲器件類 我們一般認為存儲器是數(shù)字的，而且很多DC測試參數(shù)對于存儲類和非存儲類的數(shù)字器件是通用的，雖然如此，存儲器的測試還是用到了一些獨特的功能測試過程。帶內(nèi)存的自動測試系統(tǒng)使用一種算法模式生成器（APG，algorithmic pattern generator）去生成功能測試模型，使得從硬件上生成復雜的功能測試序列成為可能，這樣我們就不用把它們當作測試向量來保存。存儲器測試的一些典型模型包括：棋盤法、反棋盤法、走0、走蝶形法，等等…… APG在器件的每次測試時生成測試模型，而不帶內(nèi)存的測試系統(tǒng)將預先生成的模型保存到向量存儲區(qū)，然后每次測試時從中取出數(shù)據(jù)。存儲器測試通常需要很長的測試時間去運行所要求的測試模型，為了減少測試成本，測試儀通常同時并行測試多顆器件。b 模擬或線形器件類 模擬器件測試需要精確地生成與測量電信號，經(jīng)常會要求生成和測量微伏級的電壓和納安級的電流。相比于數(shù)字電路，模擬電路對很小的信號波動都很敏感，DC測試參數(shù)的要求也和數(shù)字電路不一樣，需要更專業(yè)的測試儀器設備，通常會按照客戶的選擇在設計中使用特殊的測試儀器甚至機架。模擬器件需要測試的一些參數(shù)或特性包括：增益、輸入偏移量的電壓和電流、線性度、通用模式、供電、動態(tài)響應、頻率響應、建立時間、過沖、諧波失真、信噪比、響應時間、竄擾、鄰近通道干擾、精度和噪聲。c 混合信號器件類 混合信號器件包括數(shù)字電路和模擬電路，因此需要測試系統(tǒng)包含這兩部分的測試儀器或結(jié)構(gòu)?；旌闲盘枩y試系統(tǒng)發(fā)展為兩個系列：大部分數(shù)字電路測試結(jié)構(gòu)、少量模擬測試結(jié)構(gòu)的系列，被設計成用于測試以數(shù)字電路為主的混合信號器件，它能有效地進行DC參數(shù)測試和功能測試，但是僅支持少量的模擬測試；大部分模擬電路測試結(jié)構(gòu)、少量數(shù)字測試結(jié)構(gòu)的系列，相反，能夠精確地測試模擬參數(shù)而在功能測試上稍遜風騷。d 數(shù)字電路器件類 僅含有數(shù)字邏輯的電路器件可使用數(shù)字電路測試系統(tǒng)來完成測試，這些測試系統(tǒng)之間在價格、性能、尺寸、可選項上有著明顯的不同。 低端的測試機被用來測試低價格或者低性能的低端產(chǎn)品，通常是些管腳少、復雜度低的器件；一般運行于低于20MHz的時鐘頻率，且只能存儲少量的測試向量；用于小規(guī)模（SSI）或中規(guī)模（MSI）集成電路的測試。 高端的測試機則是速度非?？欤〞r鐘頻率高）、測試通道非常多的測試系統(tǒng)；時鐘頻率通常會達到400MHz，并能提供1024個測試通道；擁有高精度的時鐘源和百萬bit位的向量存儲器。它們被用于驗證新的超大規(guī)模（VLSI）集成電路，但是昂貴的成本阻礙了他們用于生產(chǎn)測試。 而半導體測試工業(yè)普遍使用的是中高端的測試設備，它們擁有較好的性價比，在對測試成本非常敏感的半導體測試行業(yè)，這無疑是非常重要的。這類測試設備多運行在50100MHz，提供256個測試通道，通常帶有一些可選的配置。 為了控制測試成本，謹慎地選擇能滿足器件測試需求的測試設備是非常重要的，選擇功能相對于我們器件的測試要求過于強大的測試系統(tǒng)會使得我們的測試成本居高不下，而相反的選擇會造成測試覆蓋率不夠；找到設備功能和成本之間的平衡是測試成本控制本質(zhì)的要求。 測試負載板(LoadBoard) 測試負載板是一種連接測試設備的測試頭和被測器件物理和電路接口，被固定在針測臺（Probe）、機械手（Handler）或者其他測試硬件上，其上的布線連接測試機臺內(nèi)部信號測試卡的探針和被測器件的管腳。160
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