课程名称集成电路测试技术基础
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集成电路基础知识概述集成电路(Integrated Circuit,简称IC)是指将多个电子元件(如晶体管、电阻、电容等)以一种特定的方式集成在单一的半导体芯片上的电路。
IC的出现和发展对现代电子技术的发展起到了重要的推动作用。
本文将对集成电路的基础知识进行概述,介绍其定义、分类、制造工艺和应用领域。
一、集成电路的定义集成电路是指将多个电子元件集成在单一芯片上,实现特定功能的电路。
它可以分为模拟集成电路和数字集成电路两大类。
模拟集成电路处理连续信号,数字集成电路处理离散信号。
集成电路的核心是晶体管,其作为开关元件存在于集成电路中,通过控制晶体管的导通与截止实现电路的功能。
二、集成电路的分类1. 按集成度分类根据集成度的不同,集成电路可以分为小规模集成电路(Small Scale Integration,SSI)、中规模集成电路(Medium Scale Integration,MSI)、大规模集成电路(Large Scale Integration,LSI)和超大规模集成电路(Very Large Scale Integration,VLSI)等几种。
随着技术的发展,集成度不断提高,芯片上可容纳的元件数量也不断增加。
2. 按构成元件分类按照集成电路中所使用的主要元件类型,可以将集成电路分为晶体管-电阻-电容(Transistor-Resistor-Capacitor,TRC)型集成电路、金属-氧化物-半导体 (Metal-Oxide-Semiconductor,MOS)型集成电路、双极性晶体管 (Bipolar Junction Transistor,BJT)型集成电路等。
不同类型的集成电路适用于不同的应用场景。
三、集成电路的制造工艺集成电路的制造工艺主要包括晶圆制备、掩膜生成、光刻、腐蚀、离子注入、金属蒸镀、电火花、封装测试等步骤。
其中,晶圆制备过程是整个制造工艺的基础,它包括晶体生长、切片和研磨抛光等步骤。
集成电路专业课程一、引言集成电路是现代电子技术的核心,它是由多个电子器件和元件组成的电路,被集成在一个芯片上。
随着科技的发展,集成电路已经广泛应用于各个领域,如通讯、计算机、医疗、汽车等。
因此,集成电路专业课程也变得越来越重要。
二、课程概述1.课程名称集成电路设计与制造2.课程目标本课程旨在培养学生掌握集成电路设计和制造的基本理论知识和实践技能,了解芯片设计流程和制造工艺,并能够独立完成简单芯片设计和制造。
3.教学内容(1)半导体物理基础知识(2)CMOS工艺流程及器件特性(3)数字集成电路设计基础知识(4)模拟集成电路设计基础知识(5)布局与版图设计基础知识(6)芯片测试与可靠性分析基础知识4.教学方法本课程采用理论教学与实践相结合的方式进行。
理论教学主要采用讲授、讨论、案例分析等方式进行,实践教学主要采用实验、设计项目等方式进行。
三、课程详解1.半导体物理基础知识(1)半导体材料的基本特性介绍半导体材料的基本特性,如电子能带结构、载流子浓度、掺杂类型和浓度等。
(2)PN结和二极管介绍PN结和二极管的原理和特性,如正向偏置、反向偏置、击穿电压等。
(3)MOS场效应晶体管介绍MOS场效应晶体管的原理和特性,包括MOSFET的结构、工作原理、阈值电压及其调节方法。
2.CMOS工艺流程及器件特性(1)CMOS工艺流程介绍CMOS工艺流程,包括晶圆制备、光刻技术、薄膜沉积技术、离子注入技术等。
(2)CMOS器件特性介绍CMOS器件的特性,包括漏电流、迁移率等。
同时还要讲解衬底效应及其影响因素,以及减小衬底效应的方法。
3.数字集成电路设计基础知识(1)数字电路基础知识介绍数字电路的基本概念,如布尔代数、逻辑门、时序电路等。
(2)组合逻辑电路设计介绍组合逻辑电路设计,包括Karnaugh图法、Quine-McCluskey算法等。
(3)时序逻辑电路设计介绍时序逻辑电路设计,包括有限状态机的建模方法和状态转移图的绘制方法等。
5104 集成电路类专业代码510401专业名称集成电路技术基本修业年限三年职业面向面向集成电路版图设计、集成电路辅助设计、集成电路应用、FPGA应用、集成电路制造和封装测试等岗位(群)。
培养目标定位本专业培养德智体美劳全面发展,掌握扎实的科学文化基础和集成电路设计、集成电路制造工艺和封装测试等知识,具备集成电路辅助设计和版图设计、芯片应用开发和FPGA开发、集成电路制造及封测工艺维护等能力,具有工匠精神和信息素养,能够从事芯片版图设计、芯片验证及应用方案开发、芯片制造与封测工艺管理,以及产品检验、产品营销等工作的高素质技术技能人才。
主要专业能力要求1. 具有应用专业信息技术的能力;2. 具有集成电路芯片逻辑提取和辅助设计的能力;3. 具有集成电路版图设计和版图验证的能力;4. 具有集成电路应用开发的能力;5. 具有FPGA开发及应用的能力;6. 具有在集成电路晶圆制造过程中解决实际工艺问题的能力;7. 具有在集成电路封装、测试生产中解决实际问题的能力;8. 具有依照国家法律、行业规范开展绿色生产、安全生产、质量管理等的能力;9. 具有探究学习、终身学习和可持续发展的能力。
主要专业课程与实习实训专业基础课程:电路分析与测试、模拟电子技术、数字电子技术、C语言程序设计、PCB设计、电子装配工艺。
专业核心课程:半导体器件与工艺基础、半导体集成电路、集成电路版图设计、系统应用与芯片验证、FPGA应用与开发、集成电路封装与测试、电子产品设计与制作、Verilog硬件描述语言。
133实习实训:对接真实职业场景或工作情境,在校内外进行电子技术、集成电路版图设计、芯片应用开发、芯片制造和封装测试等实训。
在集成电路设计、集成电路制造和封测等单位进行岗位实习。
职业类证书举例职业技能等级证书:集成电路开发与测试接续专业举例接续高职本科专业举例:集成电路工程技术、电子信息工程技术接续普通本科专业举例:集成电路设计与集成系统、微电子科学与工程专业代码510402专业名称微电子技术基本修业年限三年职业面向面向集成电路制造工艺、集成电路封装与测试、集成电路版图设计、集成电路辅助设计、集成电路应用与产品开发、嵌入式/FPGA应用开发等岗位(群)。
集成电路工程课程设置集成电路工程是电子工程中的一个重要领域,主要研究电路在芯片上的设计、制造和测试等方面的技术。
在现代科技高速发展的背景下,集成电路工程在各个领域的应用越来越广泛,对于电子产业的发展起到了重要的推动作用。
在集成电路工程课程中,学生将学习到电路的基本原理和设计方法,了解芯片的制造工艺和测试技术,掌握数字和模拟电路的设计与实现。
这些知识将为学生打下坚实的理论基础,为今后从事集成电路设计和制造工作做好准备。
在集成电路工程课程中,首先学生将学习到电路的基本原理和设计方法。
电路的基本原理包括电压、电流、电阻等基本概念,以及欧姆定律、基尔霍夫定律等电路分析的基本方法。
学生通过理论学习和实验操作,能够掌握电路的分析和设计技巧,为后续的集成电路设计打下坚实的基础。
学生将学习到芯片的制造工艺和测试技术。
芯片的制造工艺包括晶圆加工、光刻、薄膜沉积等一系列工艺步骤,学生将通过学习了解到芯片的制造过程和工艺参数对芯片性能的影响。
测试技术是保证芯片质量的重要手段,学生将学习到各种测试方法和工具的使用,能够对芯片进行全面的测试和分析。
学生将学习到数字和模拟电路的设计与实现。
数字电路是以数字信号为基础的电路,学生将学习到数字电路的逻辑门、组合逻辑和时序逻辑的设计和实现方法。
模拟电路是以连续信号为基础的电路,学生将学习到放大器、滤波器等模拟电路的设计和实现方法。
通过学习这些内容,学生能够掌握数字和模拟电路的设计原理和实际应用,为今后从事集成电路设计和制造工作打下坚实的基础。
除了以上的基础知识和技能,集成电路工程课程还注重学生的实践能力培养。
学生将进行一系列的实验操作,包括电路的搭建和调试、芯片的制造和测试等实践环节。
通过实践操作,学生能够将理论知识应用到实际中,培养解决问题的能力和创新思维。
集成电路工程课程是电子工程中的重要课程,涵盖了电路基本原理、芯片制造工艺、测试技术以及数字和模拟电路的设计与实现等内容。
通过学习这门课程,学生将获得扎实的理论基础和实践能力,为今后从事集成电路设计和制造工作打下坚实的基础。
电子科技大学微电子专业开设课程-V1
电子科技大学微电子专业开设课程
随着微电子产业的不断发展,微电子专业的教育也日渐重要。
为了满
足产业发展的需求,电子科技大学微电子专业开设了多门课程,以培
养更多优秀的微电子技术人才。
一、基础课程
1.微电子学:介绍微电子学的概念、研究范围、历史和发展现状,以
及微电子器件的原理和制造工艺。
2.集成电路设计基础:介绍集成电路设计的基本原理、方法和流程,
以及常用的EDA工具,并通过实验练习加深学生对集成电路设计的理解。
3.模拟电路设计基础:介绍模拟电路设计的基本原理、方法和流程,
以及常用的电路元件和EDA工具,通过实验练习提高学生的设计能力。
二、专业课程
1.微纳电子学:介绍微纳电子学的基本概念和最新发展动态,以及微
纳技术在集成电路、传感器、MEMS和生物芯片等领域的应用。
2.数字电路设计:介绍数字电路设计的原理和方法,包括数字电路的
分析和设计、I/O 接口的设计和测试、数字信号处理、ASIC设计和FPGA设计等内容。
3.模拟集成电路设计:介绍模拟集成电路设计的原理和方法,包括运放电路、数据转换电路、功率放大器、PLL和时钟等元件的设计。
4.射频集成电路设计:介绍射频集成电路设计的原理和方法,包括射频电路理论、射频芯片、高频传输线、滤波器和功率放大器等元件的设计。
以上课程涵盖了微电子专业的基础知识和专业技术,学生在学期间不仅可以加深对微电子学科的理解,还可以提高实践能力。
通过这些课程的学习,毕业生将具备较强的微电子技术应用能力和解决问题的能力,为微电子产业的发展做出重要贡献。
集成电路测试基本原理
集成电路测试的基本原理是:被测电路DUT(Device Under Test)可作为一个已知功能的实体,测试依据原始输入X和网络功能集F(X),确定原始输出回应Y,并分析Y是否表达了电路网络的实际输出。
因此,测试的基本任务是生成测试输入,而测试系统的基本任务则是将测试输人应用于被测器件,并分析其输出的正确性。
测试过程中,测试系统首先生成输入定时波形信号施加到被测器件的原始输入管脚,第二步是从被测器件的原始输出管脚采样输出回应,最后经过分析处理得到测试结果。
集成电路测试的作用包括:
1. 检测:确定被测器件DUT是否具有或者不具有某些故障。
2. 诊断:识别表现于DUT的特性故障。
3. 器件特性的描述:确定和校正设计和/或者测试中的错误。
4. 失效模式分析(FMA):确定引起DUT缺陷制造中的错误。
以上信息仅供参考,如有需要,建议咨询专业技术人员。
北方工业大学微电子学专业本科生教育教学培养方案一、专业名称:微电子学二、专业代码:********三、学制:四年四、学位授予:工学学士五、培养目标:本专业培养学生成为德、智、体、美全面发展,适应社会主义现代化建设需要,基础扎实,综合素质高,实践能力强,具有创新精神,了解世界先进微电子学前沿发展,能结合市场需求实际从事本专业技术开发和项目研究,掌握芯片设计与制造领域内坚实的理论基础和系统的专门知识,具有全面设计(包括IC设计)和制造能力的应用型微电子学高级专门人才;六、专业特色及培养要求1.专业特色本专业在保证基础课的前提下,优化课程体系结构,拓宽专业口径,加强实践环节,提高学生的适应能力。
以培养微电子专业应用型高级工程技术人员为目标,加强基础,拓宽专业知识面,重视培养学生的综合能力和社会适应性,以满足微电子产业对人才的要求。
2.培养要求培养学生热爱社会主义祖国,拥护中国共产党的领导,掌握马克思列宁主义、毛泽东思想、邓小平理论和“三个代表”重要思想的基本原理,学习、贯彻和落实科学发展观。
培养学生成为既有为振兴中华奋斗的理想、良好的文化素养及健康的心理素质,又具有良好的微电子技术方面的基本原理、设计方法、工艺技术。
使学生受到微电子工程实践的基本训练,具备从事微电子学方面的研究、设计、制造与应用的基本能力的四有人才。
毕业生应获得以下几方面的知识和能力。
(1)掌握微电子学领域内的基本理论和基本知识。
(2)掌握集成电路的设计与测试方法,熟悉设计与测试步骤。
(3)掌握工艺技术的操作原理和基本的操作规程。
(4)具有设计、开发、应用、制造微电子集成电路和器件的基本能力。
(5)初步掌握一门外国语,能较熟练阅读相关文献。
(6)了解微电子领域的最新进展和发展动态。
(7)掌握文献检索、资料查询的基本方法,具有一定的科研和实际工作能力。
七、主干学科微电子学八、主要课程计算机技术系列课程,电路分析、电子电路、半导体物理、电子器件、模拟集成电路、数字集成电路、超大规模集成电路设计基础、集成电路测试技术基础、半导体工艺原理与技术等。
课程名称:集成电路测试技术基础
课程编码:7050601
课程学分:4学分
课程学时:64学时
适用专业:微电子学
《集成电路测试技术基础》
(Testing Technology Foundation of Integrated Circuits)
教学大纲
一、课程性质与任务
性质:本课程的授课对象为微电子学专业本科生,课程属性为专业基础必修课。
该课程在《电子器件》、《半导体工艺原理与技术》、《超大规模集成电路设计基础》等课程的基础上,全面系统地介绍集成电路测试的基本原理、基本分析方法,为《集成电路测试实践》和《集成电路可靠性》的学习打下基础。
任务:通过此课程学习,使学生了解集成电路测试的重要性,了解集成电路测试技术的发展现状、发展趋势;使学生对集成电路测试的主要几种方法有明确的概念;与《数字集成电路》、《模拟集成电路》相结合,使学生对集成电路可测试性设计、测试原理和设计方法有明确的概念。
二、教学基本内容及基本要求
第一章集成电路测试概述
(一)基本要求
1、掌握:集成电路测试的基本概念,主要任务。
2、理解:集成电路测试技术在整个集成电路产业链中的地位和作用。
3、了解:集成电路测试技术发展的趋势。
(二)教学及考核内容
1.1 测试哲学
1.2 测试的作用
1.3 数字和模拟VLSI测试
1.4 VLSI技术的发展趋势对测试的影响
第二章集成电路测试过程和测试设备
(一)基本要求
1、掌握:集成电路测试过程。
2、理解:基本的测试原理。
3、了解:常见的测试设备。
(二)教学及考核内容
2.1 如何测试芯片
2.2 常用的自动测试设备及测试原理
2.3 电学参数测试
第三章数字集成电路中常见的故障
(一)基本要求
1、掌握:常用的故障模型如单固定故障模型。
2、理解:故障的支配性原理和等价性原理。
3、了解:故障模型和故障模型术语。
(二)教学及考核内容
3.1 缺陷、错误和故障
3.2 功能测试与结构测试
3.3 故障模型的级别
3.4 故障模型中的常见术语
3.5 单固定故障
第四章组合电路的测试生成
(一)基本要求
1、掌握:一维敏感路径、D算法等测试向量生成算法。
2、理解:故障诊断的基本原理、方法。
3、了解:非冗余电路的概念。
(二)教学及考核内容
4.1 数字电路的故障诊断
4.2 组合逻辑电路的向量生成技术
4.3 组合逻辑电路中多故障的检测
第五章时序电路的测试方法
(一)基本要求
1、掌握:时序电路的特点,四种序列的概念及推导过程。
2、理解:Chose提出的基于机构的测试方法。
3、了解:迭代法的原理。
(二)教学及考核内容
5.1 时序电路特点
5.2 使用迭代法对时序电路进行测试
5.3 状态表验证法
5.4 基于电路结构的测试方法
第六章可测试性设计
(一)基本要求
1、掌握:可控制性和可观测性的涵义,电平敏感型扫描电路的时序分析。
2、理解:可诊断时序电路的设计及测试方法。
3、了解:几种提高可测试性的Ad Hoc设计规则。
(二)教学及考核内容
6.1 可控制性和可观察性
6.2 提高可测试性的Ad Hoc设计规则
6.3 可诊断时序电路的设计
6.4 可测试时序电路设计中的扫描路径技术
6.5 电平敏感型扫描设计
第七章边界扫描技术(一)基本要求
1、掌握:边界扫描技术的基本原理和测试结构。
2、理解:边界扫描技术的主要思想。
3、了解:边界扫描技术的指令。
(二)教学及考核内容
7.1 边界扫描的由来
7.2 边界扫描测试基本原理
7.3 边界扫描测试结构
7.4 边界扫描指令
第八章内建自测试(一)基本要求
1、掌握:内建自测试的原理和测试向量生成技术。
2、理解:内建自测试的规则。
3、了解:内建自测试的结构。
(二)教学及考核内容
8.1 BIST的测试向量生成技术
8.2 输出响应分析
8.3 循环型BIST
8.4 SoC设计中的BIST
第九章混合信号测试(一)基本要求
1、掌握:ADC的转换原理,ADC和DAC的电路结构。
2、理解:ADC在时域和频域内的测试方法。
3、了解:ADC和DAC的特性参数和故障模型。
(二)教学及考核内容
9.1 模数转换器(ADC)简介
9.2 ADC和DAC的电路结构
9.3 ADC和DAC的特性参数和故障模型
9.4 IEEE 1057标准
9.5 ADC在时域内的测试
9.6 频域ADC的测试
第十章测试开发系统
(一)基本要求
1、掌握:测试语言和程序的编写。
3、理解:测试开发的基本原则理。
3、了解:常用测试语言及开发环境。
(二)教学及考核内容
10.1 测试语言
10.2 测试程序
10.3 测试开发环境
10.4 测试转换系统
10.5 测试设备脱机开发环境
三、本课程与其它相关课程的联系与分工
在学习本课程之前,应对电子器件、半导体工艺原理等有深入的了解,并且应该至少了解集成电路设计以及数字电路、模拟电路的基本知识。
本课程的先修课程:《电子器件》、《半导体工艺原理与技术》、《超大规模集成电路设计基础》。
本课程的后续课程:《集成电路测试实践》和《集成电路可靠性》。
四、实践性教学内容安排与要求
主要包括集成电路测试过程和测试设备1、数字集成电路的测试2、混合信号电路测试3和测试开发系统4,通过实验,学生应全面掌握测试设备的使用,特别是常用集成电路的测试方法和测试程序的开发,将理论和实际应用切实结合起来。
1. 集成电路测试过程和测试设备1(演示性性实验)4学时
2. 数字集成电路的测试2(验证性、设计性实验)8学时
3. 混合信号电路测试3(验证性、设计性实验)8学时
4. 测试开发系统4(设计性实验)12学时
五、课程各篇章(节)学时分配
总学时为64学时,其中课程讲授32学时,实验32学时。
课程各章节学时分配如下:
六、本课程在课外练习方面的要求
课内/外学时比: 1:1
课外作业:主要作业以习题为主,还有论文(大作业);
除第一章、第二章外,每章习题量为2道左右,要求学生独立完成,限期提交。
七、本课程采用的教学方法和教学手段
1、本课程采用课堂讲授、课下辅导的方式,以课堂讲授为主,附以一定比例的实践教学
时间。
2、使用PowerPoint幻灯片作为主要教学辅助工具,以模式教学网或课程网站为主要载
体,根据上课内容教师选择演示软件的分析运行进行教学。
八、教材及教学参考书
教材:姜岩峰、张晓波等编著,集成电路测试技术基础,化学工业出版社,2008年9月参考书:
1、雷绍充等编著,超大规模集成电路测试,电子工业出版社,2008年5月
2、时万春等编著,现代集成电路测试技术,化学工业出版社,2006年5月
九、本课程成绩的考核方式、成绩评定标准及其它有关问题的说明
采用百分制,总评成绩由平时成绩、实践教学成绩和期末成绩三部分组成,平时成绩占30% (其中出勤成绩占10%,作业成绩占20%),实践设计成绩占20%,期末考试成绩占50%,期末考试为闭卷笔试。
十、其它类别问题的说明
大纲撰写人:魏淑华
大纲审阅人:杨兵
系负责人:戴澜
学院负责人:王景中
制定(修订)日期:2012年11月。