IC测试基础知识

IC测试原理和设备教程IC测试是指对集成电路（Integrated Circuit，简称IC）进行功能和可靠性等方面的测试，以确保IC的质量和性能符合要求。

IC测试是IC制造流程中的最后一道工序，也是确保IC产品可出厂的最后一道关卡。

本篇文章将介绍IC测试的原理和设备教程。

一、IC测试原理功能测试是验证IC芯片的各个功能模块是否正常工作。

这一测试过程主要包括逻辑电平测试、时序测试和功能验证等步骤。

逻辑电平测试是对IC芯片的输入和输出端口的电平进行测试，确保其在标准电平范围内。

时序测试是验证IC芯片的时钟、数据和控制信号的时序关系是否正常。

功能验证是通过施加不同的输入信号，检查芯片的输出响应是否符合设计要求。

可靠性测试是验证IC芯片在不同环境和工作条件下是否能够稳定工作。

这一测试过程主要包括温度测试、电压测试和老化测试等步骤。

温度测试是对IC芯片在不同温度下进行测试，以验证其性能是否受温度变化的影响。

电压测试是对IC芯片在不同电压下进行测试，以验证其性能是否受电压变化的影响。

老化测试是对IC芯片长时间工作的可靠性进行验证，以评估其使用寿命和可靠性。

二、IC测试设备IC测试设备主要包括测试仪器和测试系统两个方面。

测试仪器是进行IC测试的基本工具，主要包括信号发生器、示波器、多路开关和逻辑分析仪等。

信号发生器可以产生各种输入信号，用于施加到IC芯片上进行测试。

示波器可以记录IC芯片的输出响应波形，以便分析和判断。

多路开关可以将不同的信号源和IC芯片的输入端口相连，在不同的测试条件下进行切换。

逻辑分析仪可以对IC芯片的时序进行分析和检测，以确保其工作正常。

测试系统是进行IC测试的综合设备，主要包括测试平台、测试程序和测试夹具等。

测试平台是对测试仪器的集成和控制，用于组织和执行IC测试的整个过程。

测试程序是进行IC测试的软件系统，用于编写和执行各种测试用例，并收集和分析测试结果。

测试夹具是用于将IC芯片与测试系统连接并进行测试的装置，通常是由接触器和引脚适配器组成。

纯数学理论上，如果满足某些条件，连续信号在采样之后可以通过重建完全恢复到原始信号，而没有任何信号质量上的损失。

不幸的是，现实世界中总不能如此完美，实际的连续信号和离散信号之间的转换总会有的信号损失。

我们周围物理世界的许多信号比如说声音波形，光强，温度，压力都是模拟的。

现今基于信号处理的电子系统都必须先把这些模拟信号转换为能与数字存储，数字传输和数学处理兼容的离散数字信号。

接下来可以把这些离散数字信号存储在计算机阵列之中用数字信号处理函数进行必要的数学处理。

重建是采样的反过程。

此过程中，被采样的波形（脉冲数字信号）通过一个类似数模转换器（DAC）一样的硬件电路转换为连续信号波形。

重建会在各个采样点之间填补上丢失的波形。

DAC和滤波器的组合就是一个重建的过程，可以用图2所示的冲击响应p（t）来表示。

4 混合信号测试介绍最常见的混合信号芯片有：模拟开关，它的晶体管电阻随着数字信号变化；可编程增益放大器（PGAs），能用数字信号调节输入信号的放大倍数；数模转换电路（D/As or DACs）；模数转换电路（A/Ds or ADCs）；锁相环电路（PLLs），常用于生成高频基准时钟或者从异步数据中恢复同步时钟。

5 终端应用和测试考虑许多混合信号的应用，比如说移动电话，硬盘驱动，调制解调器，马达控制以及多媒体音频/视频产品等，都使用了放大器，滤波器，开关，数模/模数转换以及其它专用模拟和数字电路等多种混合信号电路。

尽管测试电路内部每个独立电路非常重要，同样系统级的测试也非常重要。

系统级测试保证电路在整体上能满足终端应用的要求。

为了测试大规模的混合信号电路，我们必须对该电路的终端应用有基本的了解。

图3所示是数字移动电话的模块图，此系统拥有许多复杂的混合信号部件，是混合信号应用很好的一个例子。

6 基本的混合信号测试直流参数测试接触性测试（短路开路测试）用于保证测试仪到芯片接口板的所有电性连接正常。

漏电流测试是指测试模拟或数字芯片高阻输入管脚电流，或者是把输出管脚设置为高阻状态，再测量输出管脚上的电流。

IC测试基本原理IC (Integrated Circuit)测试是指对集成电路的功能、性能、可靠性进行检测的过程。

它涵盖了IC设计验证、批量制造前测试以及可靠性测试等多个层面，旨在确保集成电路的正常工作，并提供高质量的产品给最终用户。

IC测试的基本原理包括测试环境的建立、测试时序的控制、测试数据的采集和分析等，下面将具体介绍其基本原理。

首先，测试环境的建立是IC测试的基础。

测试环境包括测试设备、测试程序和测试夹具等。

测试设备通常由测试仪器和测试平台组成，用于提供适当的电源、时钟和控制信号等，以确保集成电路在正常工作条件下进行测试。

测试程序是一系列的测试模式和测试算法，通过控制测试设备来生成各种测试信号，对集成电路进行测试。

而测试夹具则是将集成电路与测试设备连接的桥梁，它提供了适配器和引脚探头等，以确保测试信号能够正确地传递到集成电路的引脚上。

其次，测试时序的控制是IC测试的关键。

测试时序是指测试信号在时间上的变化规律，它决定了测试数据的采集和传输时机。

对于集成电路来说，测试信号包括时钟信号、输入信号和输出信号，通过控制这些信号的时序，可以在集成电路的特定时刻对其进行测试。

测试时序的控制需要根据集成电路的设计来确定，并且要考虑到信号的传播延迟、功耗和噪声等因素，以确保测试的准确性和可靠性。

然后，测试数据的采集是IC测试的核心。

测试数据是指从集成电路的输出端采集到的电信号，它包含了集成电路在不同测试模式下的响应情况。

通过对这些数据的分析，可以判断集成电路是否能够正常工作，并找出潜在的故障。

测试数据的采集通常使用数模转换器来完成，它将集成电路的模拟输出信号转换成数字信号，并通过测试设备传输到计算机上进行处理和存储。

同时，为了保证测试数据的准确性，还需要考虑到信号的采样率、量化误差和噪声等因素。

最后，测试数据的分析是IC测试的结果评估部分。

通过对测试数据的分析，可以判断集成电路是否符合设计规范，并评估其性能和可靠性。

本章节我们来说说最基本的测试——开短路测试（Open-Short Test），说说测试的目的和方法。

一．测试目的Open-Short Test也称为ContinuityTest或Contact Test，用以确认在器件测试时所有的信号引脚都与测试系统相应的通道在电性能上完成了连接，并且没有信号引脚与其他信号引脚、电源或地发生短路。

测试时间的长短直接影响测试成本的高低，而减少平均测试时间的一个最好方法就是尽可能早地发现并剔除坏的芯片。

Open-Short测试能快速检测出DUT是否存在电性物理缺陷，如引脚短路、bond wire缺失、引脚的静电损坏、以及制造缺陷等。

另外，在测试开始阶段，Open-Short测试能及时告知测试机一些与测试配件有关的问题，如ProbeCard或器件的Socket没有正确的连接。

二．测试方法Open-Short测试的条件在器件的规格数或测试计划书里通常不会提及，但是对大多数器件而言，它的测试方法及参数都是标准的，这些标准值会在稍后给出。

基于PMU的Open-Short测试是一种串行（Serial）静态的DC测试。

首先将器件包括电源和地的所有管脚拉低至“地”（即我们常说的清0），接着连接PMU到单个的DUT管脚，并驱动电流顺着偏置方向经过管脚的保护二极管——一个负向的电流会流经连接到地的二极管（图3-1），一个正向的电流会流经连接到电源的二极管（图3-2），电流的大小在100uA到500uA之间就足够了。

大家知道，当电流流经二极管时，会在其P-N 结上引起大约0.65V的压降，我们接下来去检测连接点的电压就可以知道结果了。

既然程序控制PMU去驱动电流，那么我们必须设置电压钳制，去限制Open管脚引起的电压。

Open-Short测试的钳制电压一般设置为3V——当一个Open的管脚被测试到，它的测试结果将会是3V。

串行静态Open-Short测试的优点在于它使用的是DC测试，当一个失效（failure）发生时，其准确的电压测量值会被数据记录（datalog）真实地检测并显示出来，不管它是Open引起还是Short导致。

IC测试原理和设备教程IC测试（Integrated Circuit Testing）是指对集成电路（IC）进行测试，验证其功能和性能是否符合需求。

IC测试是IC制造过程中的一个重要环节，能够保证制造出来的IC产品的质量和可靠性，并排除故障。

IC测试的原理是通过将输入信号输入到待测试的集成电路上，观察输出信号是否与预期相符。

IC测试通常包括功能测试和可靠性测试两个方面。

在功能测试中，会对IC的各个功能进行测试，验证其是否按照设计要求正常工作。

这通常包括逻辑测试、时序测试、电气参数测试等内容。

逻辑测试主要验证IC内部组件的逻辑关系是否正确，如对照预期的真值表进行比较，确认输出是否符合预期。

时序测试则验证IC在不同的输入时序下是否能够正确响应，如时钟信号的频率、占空比等。

电气参数测试则针对不同的电气特性，如电压、电流、功耗、温度等进行测试，以确保IC在各种工作条件下能够正常工作。

可靠性测试主要是为了验证IC在使用过程中的可靠性和稳定性。

可靠性测试通常包括温度测试、电压测试、封装测试等。

温度测试主要是模拟IC在不同温度环境下的工作情况，如进一步验证IC在高温或低温时是否能够正常工作。

电压测试则是模拟IC在不同电压条件下的工作情况，如过电压或欠电压时的响应。

封装测试主要是针对IC的封装过程进行测试，包括焊点可靠性、包装材料的耐久性等。

IC测试需要使用专门的测试设备进行。

常见的IC测试设备包括测试仪器、测试板、测试程序等。

测试仪器通常包括信号发生器、示波器、频谱分析仪等，用于产生、测量和分析测试信号。

测试板则是将待测试的IC连接到测试仪器上的载体，以方便测试操作。

测试程序则是指测试过程中需要执行的指令和算法，用于控制测试设备进行测试操作，并将测试结果进行判定和记录。

IC测试的过程一般分为测试计划制定、测试程序编写、测试设备配置、测试数据分析和测试结果评估等阶段。

测试计划制定阶段主要确定测试的目标和范围，选择适当的测试设备和测试方法。

本章节我们来说说最基本的测试——开短路测试（Open-Short Test），说说测试的目的和方法。

一．测试目的Open-Short Test也称为ContinuityTest或Contact Test，用以确认在器件测试时所有的信号引脚都与测试系统相应的通道在电性能上完成了连接，并且没有信号引脚与其他信号引脚、电源或地发生短路。

测试时间的长短直接影响测试成本的高低，而减少平均测试时间的一个最好方法就是尽可能早地发现并剔除坏的芯片。

Open-Short测试能快速检测出DUT是否存在电性物理缺陷，如引脚短路、bond wire缺失、引脚的静电损坏、以及制造缺陷等。

另外，在测试开始阶段，Open-Short测试能及时告知测试机一些与测试配件有关的问题，如ProbeCard或器件的Socket没有正确的连接。

二．测试方法Open-Short测试的条件在器件的规格数或测试计划书里通常不会提及，但是对大多数器件而言，它的测试方法及参数都是标准的，这些标准值会在稍后给出。

基于PMU的Open-Short测试是一种串行（Serial）静态的DC测试。

首先将器件包括电源和地的所有管脚拉低至“地”（即我们常说的清0），接着连接PMU到单个的DUT管脚，并驱动电流顺着偏置方向经过管脚的保护二极管——一个负向的电流会流经连接到地的二极管（图3-1），一个正向的电流会流经连接到电源的二极管（图3-2），电流的大小在100uA到500uA之间就足够了。

大家知道，当电流流经二极管时，会在其P-N结上引起大约0.65V的压降，我们接下来去检测连接点的电压就可以知道结果了。

既然程序控制PMU去驱动电流，那么我们必须设置电压钳制，去限制Open管脚引起的电压。

Open-Short测试的钳制电压一般设置为3V——当一个Open的管脚被测试到，它的测试结果将会是3V。

串行静态Open-Short测试的优点在于它使用的是DC测试，当一个失效（failure）发生时，其准确的电压测量值会被数据记录（datalog）真实地检测并显示出来，不管它是Open引起还是Short导致。

IC测试简介1.什么是IC？IC即集成电路（integrated circuit）是一种微型电子器件或部件。

采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功能的微型结构。

2.什么是IC 测试？IC测试就是用相关的电子仪器（如万用表、示波器、直流电源，ATE等）将IC所具备的电路功能、电气性能参数测试出来。

测试的项目一般有：直流参数（电压、电流）、交流参数（频率）、功能测试等。

3.为什么要进行IC测试？IC测试是为了检测IC在设计和制造过程中，由于设计不完善、制造工艺偏差、晶圆质量环境污染等因素，造成IC功能失效、性能降低等缺陷。

通过分析测试数据，找出失效原因，并改进设计及工艺，以提高良率及产品质量，是IC产业中至关重要的.4. IC测试分类及区别？IC测试分为晶圆测试（或叫CP：Chip Probing）和成品测试（或叫FT：Final Test）.CP与FT的区别CP在整个制程中算是半成品测试，目的有2个，1个是监控前道工艺良率，是对整片Water的每个DIE来测试可以直接的知道Wafer的良率.另1个是降低后道成本（避免封装过多的坏芯片，其能够测试的项比FT要少些。

最简单的一个例子，碰到大电流测试CP肯定是不测的（探针容许的电流有限），这项只能在封装后的FT测。

FT是对package进行测试检查封装厂制造的工艺水平。

一般来说，如果测试时间很长，cp和ft又都能测，像trimming项，加在PROBE能显著降低时间成本.但是有些PAD会封装到IC内部，FT无法测到，只能通过cp测试，例如功率管的gate端漏电流测试。

CP与FT的测试项目很多是完全一样的；不同的是卡的SPEC不同而已；因为封装都会导致参数飘移，所以cp SPEC 收的要比FT更紧以确保最终成品的良率.5.如何进行IC 测试？在wafer加工完成后，送至中测车间用探针卡（probecard）、探针台（probe）、测试机（ATE:Automatic Test Equipment ）对wafer中的每颗裸芯片进行电气参数的测试，并按照一定的规范进行筛选，分出好坏裸片的过程。

集成半导体（IC）1.晶圆图中间部分即为一颗成品IC ，生产成IC需要进行晶圆切割，绑定，封装等才能成为壹个成品IC。

晶圆又称之为Wafer，我公司主要测试的产品为8寸和4寸晶圆，8寸晶圆的尺寸为200mm，7寸晶圆的尺寸为175mm，6寸晶圆的尺寸为150mm，以此类推，4寸晶圆的尺寸为100mm。

每一片晶圆有成千上万颗IC，一颗IC称之为壹个Die，一颗IC又有若干个脚位即若干个Pad点。

如下图所示：半导体测试（IC Test)每一颗IC在生产之前都要进行测试（Test)，以保证此产品的功能正常，降低成本，测试的目的就是挑出不良的产品并打点标记。

2.测试机（Tester)测试机部分包括测试主机和PC主机（电脑），主要需要认识几个部件：测试主机，测试板（DUT板），测试软体（装在电脑上了），数据线，电脑。

2.1操作测试机时请先确认DUT板，数据线都已经连接好了2.2确认电源打开，打开电脑，双击电脑桌面测试软体图标进入测试软体系统，点击第一个项目Engineer模式，User ID输入1点击OK。

进入系统之后点击中的图标，调用已经写好的程序并打开。

2.3打开测试主机后面的总电源开关，然后打开前面的ON电源开关后，在电脑主机画面上会显示系统初始化，等待初始化完成。

3.探针台（Prober)在探针台操作过程中要认识以下几个部件：真空泵，针卡，显微镜，打点器，操作软体，8寸到4寸真空旋钮，工作盘（托盘），键盘，旋转手轮等。

3.1确认真空泵和探针台主机电源已经打开，双击系统图标PT301等待系统初始化进入系统。

3.2扫描模式移动工作盘到壹个角落方便装针卡，把被测产品的针卡装到探针台上，一端对齐固定架并紧紧的固定好针卡，整理好数据线并从线口拿出来，接头短固定在DUT板上面（注意对应好标号，一测头接1，二测头接2，以此类推）。

3.3调整预置高度使之降低为0（以防上片时候把针卡和晶圆刮坏），退片并按Z键。

3.4清洁工作盘，确认测试晶圆尺寸并调节真空旋钮，带好手指套把被测晶圆放到托盘的正中央位置（先请确认测试晶圆缺口的方向使IC 的脚位与针卡的针点相对应），按真空使晶圆牢固的吸附在托盘上面。

IC功能测试理论IC功能测试是指对集成电路芯片（Integrated Circuit，简称IC）进行各项功能测试的过程。

该测试主要用于验证IC的设计是否符合规范要求，检测IC是否能够正常工作并达到预期的性能指标。

本文将从IC功能测试的概念、测试目的、测试方法、测试流程以及存在的挑战等方面进行详细介绍。

一、IC功能测试概述IC功能测试是制造商在完成芯片设计和制造之后进行的最后一道检验工序。

通过对芯片的各项功能进行测试，以验证设计和制造的正确性和合理性。

IC功能测试一般包括逻辑功能测试、功能完备性测试、时序性能测试和故障模式测试等多个方面。

这些测试通过引入输入信号，检测输出信号以及比较期望结果和实际结果来进行判断，以确保芯片符合规范要求。

二、IC功能测试目的IC功能测试的主要目的是保证集成电路芯片的功能正确、稳定和可靠。

具体而言，它要验证芯片的各个逻辑电路块、寄存器、存储单元以及其他功能模块是否能够正常工作，是否符合设计规范。

此外，通过测试还可以检测芯片的功能完备性、工作性能（包括速度、功耗等）以及信号传输和处理的准确性等方面的性能指标。

三、IC功能测试方法IC功能测试方法主要有仿真测试和实物芯片测试两种。

在芯片设计过程中，常常会使用仿真测试来模拟芯片在实际使用中的工作方式和效果，通过软件模拟和虚拟环境来检测并优化设计。

而实物芯片测试则是在芯片制造完成后，将芯片连接到测试设备中，并通过产生输入信号、监测输出信号以及分析比较来进行测试。

四、IC功能测试流程1.测试计划。

在测试计划中，需要明确测试的目标、测试的范围和测试所需的资源。

同时，还需确定测试的相关参数，如测试的时间、测试的流程以及测试人员的分工等。

2.测试环境和设备准备。

在功能测试之前，需要准备好测试所需的环境和设备。

这包括测试仪器、测试工具、测试软件以及与芯片连接的电路板和接口等。

3.测试向导设计。

测试向导是一个关键的设计过程，它详细描述了测试的步骤、输入信号和输出结果。