IC测试基本原理

ic测试原理

什么是 IC测试

IC 测试（Integrated Circuit 测试）是一种用于检测集成电路的性能和质量的测试技术。该技术旨在检查和发现整个IC在电路设计和装配过程中所遇到的缺陷，是一种常用的集成电路质量管理手段。

#### IC测试原理

IC 测试由三部分组成：测试硬件、测试软件和测试技术。

（1）测试硬件是用来收集 IC 的输入和输出信息，并将其传递给测试软件，用于 IC 状态管理和结果收集等。

（2）测试软件是将测试硬件的输入和输出信息传递给测试技术来实现 IC 测试的分析功能。

（3）测试技术包括电性测试、机械性测试和适配性测试等，是为了验证 IC 功能、性能和参数是否符合预期。

IC中测各参数及功能测试的技巧

【摘要】：本文主要论述在IC中测时软硬件设计方面应注意的几个方面的问题。全文以IC中测时需要测试的直流参数、交流参数和功能测试三方面加以论述，总结测试的一些技巧。

关键字：直流参数；交流参数；功能测试；测试方案；

一、引言

当今是信息高速发展的时代，其中大规模集成电路技术的发展在其中起着推波助澜的作用，不管是在高科技行业应用的计算机，还是各种玩具中安装的小芯片，都是科技高速发展的见证！但不管是计算机中使用的超大规模的各种IC，还是玩具中安装的小规模IC，它们在投入市场使用前都必须经过测试，特别是中测！因而有必要就中测方面应注意的问题加以论述！

二、IC中测的目的及测试要求

在Fabrication厂家流片完成以后，Wafer在划片之前必须经过中测这道工序！这样做的原因一方面是可以起到验证IC各项参数及功能是否达到设计要求；另一方面可以把参数或功能失效的IC从中标示出来，绑定时就不必绑定这些功能失效的IC，因而提高了成品率，并且节约成本！中测主要是对直流参数、交流参数和功能进行测试！直流参数包括静态电流、动态电流、驱动能力，漏电流， Open /short 等；交流参数主要是对频率的测试；这两项参数的测试根据IC设计公司提供的参数在程序中设定！功能测试从它字面上我们就能够知道是验证该IC功能是否达到设计的要求！根据设计公司提供的测试向量或功能波形图，我们根据此加入激励信号，然后检测输出端的数据是否正确！只有各项参数及功能均满足设计要求的IC才算是合格的！否则就认为是失效IC！

三、IC中测需要注意的问题及技巧

现在对IC进行测试的仪器一般均是基于C语言平台的设计环境，因而只需要你掌握了一般的C语言就可以进行测试程序的编制！但是要编制出一个好的程序还是要花费一番功夫的，它不但要求测试工程师具有软件设计的能力，而且还必须具有硬件设计分析方面的能力！

（1）对于直流参数测试编程，测试工程师必须全面理解设计公司的技术说明，比如有些参数并不需要我们进行精确的测试，只需要知道它满足设计要求即可时，我们就可以用 “go on go”的测试方法进行测试；因为“go on go”的测试方法可以节约测试的时间，对于一颗IC来说这时间可忽略不计，但随着集成电路工艺的发展以及Wafer直径最终会发展到12英寸，因而一片Wafer上可以制作3～4 万颗IC，甚至更多，因而这个时间就不能被忽略！而且现在测试费用一般都是安一片的测试时间长短来计算的！但如果设计公司要求安电流的大小进行分档归类，这是我们就不能应用“go on go”的方式来测试，而必须用“PMU”（Precision Measure Unit）或“DPS”对电流进行测试，而且“PMU”或“DPS”的量程必须选择正确，尽量用接近最大值的量程来进行测量！这样测试的数据的精度才能够得到保证！测试驱动能力有时要结合功能测试一起测，只有在被测试的管脚输出为“High”或“Low”时，才可以用PMU来施加电流测电压（VOh、voL）或施加电压测电流（IOh、IOl），必须注意，测试功能施加的Clock必须停止，以使IC工作状态维持在当前状态不变以便于测试该项参数！Open/Short 就是测试IC每一Pin的保护二极管是否存在开、短路现象！因为在设计时为每一Pin设计出了一对保护二极管，一般接电源和接地端，用来对每一Pin进行限压保护的作用，如图一所示（有时只设计接电源或接地的其中一种二极管）；如果管脚比较多时，可采用只测试排位图的四个角上的几个点即可，当然在调试程序时最好全部测试,注意一点：测试时电源VDD和地VSS均加0V电压，然后通过PMU施加电流测试电压，通过读出的电压值的大小是否在合格范围内来判断芯片该项测试是否失效。

数字通信系统发射器由以下几个部分构成：

*CODEC(编码/解码器)

*符号编码

*基带滤波器(FIR)

*IQ调制

*上变频器（Upconverter）

*功率放大器

CODEC使用数字信号处理方法(DSP)来编码声音信号，以进行数据压缩。它还完成其它一些功能，包括卷积编码和交织编码。卷积编码复制每个输入位，用这些冗余位来进行错误校验并增加了编码增益。交织编码能让码位错误分布比较均匀，从而使得错误校验的效率更高。

符号编码把数据和信息转化为I/Q信号，并把符号定义成某个特定的调制格式。基带滤波和调制整形滤波器通过修整I/Q调制信号的陡峭边沿来提高带宽的使用效率。

IQ调制器使得I/Q信号相互正交(积分意义上)，因此它们之间不会相互干扰。IQ调制器的输出为是IQ信号的组合，就是一个单一的中频信号。该中频信号经过上变频器转换为射频信号后，再通过放大后进行发射。

Figure1.通用数字通信系统发射器的简单模块图

先进的数字信号处理和专用应用芯片技术提高了数字系统的集成度。现在一块单一的芯片就集成了从ADC转换到中频调制输出的大部分功能。因此，模块级和芯片级的射频测试点会减少很多，发射器系统级和天线端的测试和故障分析就变得更加重要。

发射器的主要测试内容

信道内测试

*信道内测试采用时分复用或者码分复用的方法来测试无 线数字电路。复用指的是频率或者空间上的复用等。在时分多址(TDMA)技术中，一个信道可以定义为在一系列重复出现的帧里面特定的频段和时隙，而在码分 多址(CDMA)技术中，信道定义为特定的码段和频段。信道内和信道外这两个术语指的是我们所感兴趣的频段（频率信道），而不是指频率带宽内信道的时隙或 者码段。

*发射器信道带宽是最先进行的测试，它决定了发射器发射信号的频谱特性。通过频谱的形状和特性可以发现设计上的许多错误，并能大概推算出系统符号速率的错误率。

ic芯片验证刮擦测试和丙酮测试原理

IC芯片验证是指通过一系列测试来验证IC芯片的品质和可靠性。其中两个常用的测试方法是刮擦测试和丙酮测试。

刮擦测试是一种常用的表面耐磨性测试方法，用来测试芯片封装材料的耐擦刮性能。其原理基于运用一定的力和速度在材料表面刮擦，观察刮痕和破坏情况来评估材料的性能。在IC芯片制造过程中，封装材料通常需要具备良好的耐磨性能，以防止在芯片封装过程中或长时间的使用中出现材料破坏导致芯片性能下降。

具体操作时，将待测试的封装材料样品固定在一个支撑平台上，然后使用一个带有硬质材质的刮擦头将封装材料表面刮擦，刮擦头在一定的力和速度下对样品表面进行刮擦，同时与样品表面成一定的角度。刮擦的形式可以是线性、圆形或是其他形式的刮擦方式。在刮擦过程中，可以通过显微镜、显微摄像机或其他设备来观察刮痕和破坏情况。根据刮痕的深度、形状和颜色等特征，可以评估样品的耐磨性能。通过刮擦测试，可以筛选出耐磨性能较好的封装材料，以保证IC芯片的长期可靠性。

丙酮测试又被称为有机溶剂测试，主要用于测试芯片封装材料的耐化学腐蚀能力。丙酮是一种有机溶剂，常用于清洁和溶解材料表面的油污和污渍。在IC芯片制造过程中，芯片封装材料需要具备良好的耐化学腐蚀能力，以确保在工作环境中不会遭受到有机溶剂的腐蚀。

丙酮测试的原理是将待测试的封装材料样品浸泡在丙酮中，然后观察样品的状态和性能变化。具体操作时，将封装材料样品放置在一个浸泡槽中，然后将丙酮倒入浸泡槽中，使样品完全浸泡于丙酮中。在一定的时间段内，观察并评估样品的质量、外观和性能变化。常见的评估指标包括样品的变形、膨胀、变色等。如果样品在丙酮中发生明显的变化，则说明样品对有机溶剂的耐腐蚀能力较差。

总之，刮擦测试和丙酮测试是IC芯片验证中常用的两种测试方法。刮擦测试用于评估封装材料的耐磨性能，丙酮测试用于评估材料的耐化学腐蚀能力。这两种测试方法都对保证IC芯片的可靠性和性能至关重要。