論述集成電路測(cè)試的意義和作用

1、論述集成電路測(cè)試的意義和作用物理與電子工程學(xué)院 電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè) 2010級(jí) *摘要：集成電路測(cè)試系統(tǒng)是一類用于測(cè)試集成電路直流參數(shù)、交流參數(shù)和功能指標(biāo)的測(cè)試設(shè)備。根據(jù)測(cè)試對(duì)象的不同，其主要分類為數(shù)字集成電路1測(cè)試系統(tǒng)、模擬集成電路測(cè)試系統(tǒng)、數(shù)?；旌闲盘?hào)集成電路測(cè)試系統(tǒng)。集成電路測(cè)試系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)有測(cè)試通道寬度、測(cè)試數(shù)據(jù)深度、通道測(cè)試數(shù)據(jù)位數(shù)、測(cè)試速率、選通和觸發(fā)沿、每引腳定時(shí)調(diào)整、時(shí)鐘周期準(zhǔn)確度、測(cè)試周期時(shí)間分辨率、測(cè)試應(yīng)用范圍等。關(guān)鍵字：集成電路；集成電路測(cè)試；測(cè)試服務(wù)業(yè)1 引言 集成電路測(cè)試技術(shù)伴隨著集成電路的飛速發(fā)展而發(fā)展，對(duì)促進(jìn)集成電路的進(jìn)步和廣泛應(yīng)用作出了巨大的貢獻(xiàn)。在集

2、成電路研制、生產(chǎn)、應(yīng)用等各個(gè)階段都要進(jìn)行反復(fù)多次的檢驗(yàn)、測(cè)試來確保產(chǎn)品質(zhì)量和研制開發(fā)出符合系統(tǒng)要求的電路，尤其對(duì)于應(yīng)用在軍工型號(hào)上的集成電路，控制質(zhì)量，保障裝備的可靠性，集成電路的檢測(cè)、篩選過程至關(guān)重要。各個(gè)軍工行業(yè)的研究院、所、廠都有自己的元器件檢測(cè)中心，并引進(jìn)先進(jìn)的國(guó)產(chǎn)、進(jìn)口各類高性能集成電路測(cè)試設(shè)備，負(fù)責(zé)集成電路在軍工行業(yè)應(yīng)用的質(zhì)量把關(guān)，主要的工作就是對(duì)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)、進(jìn)口的元器件按照標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行檢測(cè)，是集成電路使用的一個(gè)重要檢查站。集成電路測(cè)試技術(shù)是所有這些工作的技術(shù)基礎(chǔ)。集成電路測(cè)試基本意義和作用是檢驗(yàn)產(chǎn)品是否存在問題。好的測(cè)試過程可以將所有不合格的產(chǎn)品擋在到達(dá)用戶手中之前。測(cè)試失敗的可能

3、原因：（1） 測(cè)試本身存在錯(cuò)誤；（2） 加工過程存在問題；（3） 設(shè)計(jì)不正確；（4） 產(chǎn)品規(guī)范有問題。2 集成電路測(cè)試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)集成電路測(cè)試系統(tǒng)的構(gòu)成主要包括，通道板、管腳電路、波形產(chǎn)生器、波形分析器、定時(shí)器、精密測(cè)量單元、程控電源、程控負(fù)載、測(cè)試程序庫(kù)等。其主要功能就是對(duì)各類微處理器（CPU、MCU）、動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器、E2PROM、EPROM、PROM、數(shù)字接口、數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）、SOC2、FPGA、CPLD、A/D、D/A、IC卡、無線通信類、數(shù)字多媒體類3、汽車電子類等集成電路產(chǎn)品提供直流參數(shù)、交流參數(shù)和功能指標(biāo)的測(cè)試。3 集成電路測(cè)試3.1 集成電路測(cè)試概述集成測(cè)試就是組裝測(cè)試。在

4、單元測(cè)試的基礎(chǔ)上，將所有模塊按照設(shè)計(jì)要求根據(jù)結(jié)構(gòu)圖組裝成為子系統(tǒng)或系統(tǒng)，進(jìn)行集成測(cè)試。測(cè)試的目的是檢查電路設(shè)計(jì)和制造的正確與否，為此，需要建立一套規(guī)范的描述術(shù)語(yǔ)和檢查分析方法。集成電路產(chǎn)業(yè)是由設(shè)計(jì)業(yè)、制造業(yè)、封裝業(yè)和測(cè)試業(yè)等四業(yè)組成。集成電路測(cè)試，包括集成電路設(shè)計(jì)驗(yàn)證測(cè)試、集成電路的中測(cè)（晶圓測(cè)試4）和成測(cè)（成品測(cè)試）、測(cè)試程序的研發(fā)、測(cè)試技術(shù)研究交流、測(cè)試系統(tǒng)研發(fā)和測(cè)試人員的技術(shù)培訓(xùn)等服務(wù)項(xiàng)目。（如圖1所示）集成電路測(cè)試是對(duì)集成電路或模塊進(jìn)行檢測(cè)，通過測(cè)量對(duì)于集成電路的輸出響應(yīng)和預(yù)期輸出比較，以確定或評(píng)估集成電路元器件功能和性能的過程，是驗(yàn)證設(shè)計(jì)、監(jiān)控生產(chǎn)、保證質(zhì)量、分析實(shí)效以及指導(dǎo)應(yīng)用的重

5、要手段。圖13.2 集成電路的分類：（1）按測(cè)試目的分類：驗(yàn)證測(cè)試、生度測(cè)試、驗(yàn)收測(cè)試、使用測(cè)試（2）按測(cè)試內(nèi)容分類：參數(shù)測(cè)試、功能測(cè)試、結(jié)構(gòu)測(cè)試（3）按測(cè)試器件的類型分類：數(shù)字電路測(cè)試、模擬電路測(cè)試、混合信號(hào)電路測(cè)試、存儲(chǔ)器測(cè)試、SOC測(cè)試3.3 集成電路計(jì)量測(cè)試的特點(diǎn)： （1）集成電路的計(jì)量測(cè)試是多學(xué)科、微區(qū)、微量、微電子學(xué)的計(jì)量測(cè)試。（2）集成電路自六十年代初期,從小規(guī)模, 中規(guī)模,大規(guī)模,超大規(guī)模直線上升。（3）集成度高的產(chǎn)品目前美、日等國(guó)近幾年256K已有商品出售。（4）廣泛的應(yīng)用在國(guó)防與國(guó)民經(jīng)濟(jì)生活領(lǐng)城。（5）大規(guī)模集成電路6的集成度雖增加，但管芯所占面積并不增加，一般只在2至6毫

6、米左右見方的面積。4 集成電路測(cè)試的意義和作用集成電路測(cè)試的意義主要指對(duì)各種應(yīng)用的數(shù)字集成電路、模擬集成電路和數(shù)?；旌闲盘?hào)集成電路的測(cè)試。檢測(cè)集成電路芯片中由生產(chǎn)制造過程而引入的缺陷。測(cè)試的意義不僅僅在于判斷被測(cè)試器件是否合格，它還可以提供關(guān)于制造過程的有用信息，從而有且于提高成品率，還可以提供有關(guān)設(shè)計(jì)方案薄弱環(huán)節(jié)的信息，有且于檢測(cè)出設(shè)計(jì)方面的問題。集成電路（IC）7是伴隨著集成電路和發(fā)展而發(fā)展的，它對(duì)促進(jìn)集成電路的進(jìn)步和應(yīng)用作出了巨大的貢獻(xiàn)。集成電路和作用：（1）檢測(cè)：確定被測(cè)器件（DUT）的否具有或者不具有某些故障（2）診斷：識(shí)別表現(xiàn)于DUT的特定故障（3）器件特性的描述：確定和校正設(shè)計(jì)和

7、/或者測(cè)試中的錯(cuò)誤(4)失效模式分析（FMA）：確定引起DUT缺陷制造過程中的錯(cuò)誤隨著集成電路產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，超大規(guī)模集成電路尤其是集成多核的芯片系統(tǒng)（System-On-a- Chip, SOC）的出現(xiàn)使得芯片迅速投入量產(chǎn)過程難度增加，由此驗(yàn)證測(cè)試變得更加必要。各類新的設(shè)計(jì)、新的工藝集成電路不斷出現(xiàn)，并且在軍、民等各個(gè)行業(yè)應(yīng)用越來越廣泛，作為集成電路進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)證和批產(chǎn)把關(guān)的重要環(huán)節(jié)集成電路測(cè)試，其重要性與經(jīng)濟(jì)性日益凸現(xiàn)。5 結(jié)論集成電路測(cè)試適應(yīng)整個(gè)IC產(chǎn)業(yè)的需求在神州大地悄然興起，展望未來必將促進(jìn)集成電路測(cè)試業(yè)的形成和發(fā)展、集成電路設(shè)計(jì)、制造、封裝和測(cè)試四業(yè)并舉，使我國(guó)集

8、成電路產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展，為信息產(chǎn)業(yè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。各個(gè)軍工行業(yè)的研究院、所、廠都有自己的元器件檢測(cè)中心，并引進(jìn)先進(jìn)的國(guó)產(chǎn)、進(jìn)口各類高性能集成電路測(cè)試設(shè)備，負(fù)責(zé)集成電路在軍工行業(yè)應(yīng)用的質(zhì)量把關(guān)，主要的工作就是對(duì)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)、進(jìn)口的元器件按照標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行檢測(cè)，是集成電路使用的一個(gè)重要檢查站。集成電路測(cè)試技術(shù)是所有這些工作的技術(shù)基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)：【1】李永敏,數(shù)字化測(cè)試技術(shù) 模擬信號(hào)調(diào)理數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及采集技術(shù)M 北京：航空工業(yè)出版社，1997【2】R.Rajsuman IDDQ Testing for CMOS 集成電路 1995【3】【4】【5】 【6】Michael L.Bushnell;Vishwani D.Agrawa