集成電路測(cè)試的原理與注意事項(xiàng)介紹

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(guò)測(cè)量對(duì)于集成電路的輸出回應(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(guò)程，是驗(yàn)證設(shè)計(jì)、監(jiān)控生產(chǎn)、保證質(zhì)量、分析失效以及指導(dǎo)應(yīng)用的重要手段。

1.基本原理

被測(cè)電路DUT(Device Under Test) 可作為一個(gè)已知功能的實(shí)體，測(cè)試依據(jù)原始輸入X和網(wǎng)絡(luò)功能集F(X)，確定原始輸出回應(yīng)Y，并分析Y是否表達(dá)了電路網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際輸出。因此，測(cè)試的基本任務(wù)是生成測(cè)試輸入，而測(cè)試系統(tǒng)的基本任務(wù)則是將測(cè)試輸人應(yīng)用于被測(cè)器件，并分析其輸出的正確性。測(cè)試過(guò)程中，測(cè)試系統(tǒng)首先生成輸入定時(shí)波形信號(hào)施加到被測(cè)器件的原始輸入管腳，第二步是從被測(cè)器件的原始輸出管腳采樣輸出回應(yīng)，最后經(jīng)過(guò)分析處理得到測(cè)試結(jié)果。

集成電路測(cè)試基本原理

2.測(cè)試作用

(1)檢測(cè)： 確定被測(cè)器件DUT是否具有或者不具有某些故障

(2)診斷：識(shí)別表現(xiàn)于DUT的特性故障

(3)器件特性的描述：確定和校正設(shè)計(jì)和/或者測(cè)試中的錯(cuò)誤

(4)失效模式分析(FMA) ：確定引起DUT缺陷制造中的錯(cuò)誤。

3.測(cè)試過(guò)程

(1)測(cè)試設(shè)備：通常被叫做自動(dòng)測(cè)試設(shè)備，是用來(lái)向被測(cè)試器件施加輸入，并觀察輸出。考慮被測(cè)器件的技術(shù)指標(biāo)和規(guī)范 ，費(fèi)用(美分/美秒、可靠性、服務(wù)能力、軟件編程難易程度等

(2)測(cè)試接口：合理地選擇測(cè)試插座(Socket)和設(shè)計(jì)制作測(cè)試負(fù)載板(Loadboard)

(3)測(cè)試程序：測(cè)試程序軟件包含著控制測(cè)試設(shè)備的指令序列，如上電、向輸入引腳施加時(shí)鐘和向量、檢測(cè)輸出引腳、將輸出信號(hào)與預(yù)先存儲(chǔ)好的預(yù)期響應(yīng)進(jìn)行比較等。

測(cè)試程序的編制要考慮因素：

(a)器件的類型

(b)器物理特性

(c)器工藝

(d)器功能、參數(shù)環(huán)境特性

(e)器可靠性

(4)數(shù)據(jù)分析：(a)有助于判斷被測(cè)器件是否合格

(b)可以提供制造過(guò)程的有用信息

(c)可以提供有關(guān)設(shè)計(jì)方案薄弱環(huán)節(jié)的信息

集成電路測(cè)試框架結(jié)構(gòu)

4.注意事項(xiàng)

(1)檢測(cè)前要了解集成電路及其相關(guān)電路的工作原理：檢查和修理集成電路前首先要熟悉所用集成電路的功能、內(nèi)部電路、主要電氣參數(shù)、各引腳的作用以及引腳的正常電壓、波形與外圍元件組成電路的工作原理。

(2)測(cè)試避免造成引腳間短路：電壓測(cè)量或用示波器探頭測(cè)試波形時(shí)，避免造成引腳間短路，最好在與引腳直接連通的外圍印刷電路上進(jìn)行測(cè)量。任何瞬間的短路都容易損壞集成電路，尤其在測(cè)試扁平型封裝的CMOS集成電路時(shí)更要加倍小心。

(3)嚴(yán)禁在無(wú)隔離變壓器的情況下，用已接地的測(cè)試設(shè)備去接觸底板帶電的電視、音響、錄像等設(shè)備：嚴(yán)禁用外殼已接地的儀器設(shè)備直接測(cè)試無(wú)電源隔離變壓器的電視、音響、錄像等設(shè)備。雖然一般的收錄機(jī)都具有電源變壓器，當(dāng)接觸到較特殊的尤其是輸出功率較大或?qū)Σ捎玫碾娫葱再|(zhì)不太了解的電視或音響設(shè)備時(shí)，首先要弄清該機(jī)底盤是否帶電，否則極易與底板帶電的電視、音響等設(shè)備造成電源短路，波及集成電路，造成故障的進(jìn)一步擴(kuò)大。

(4)要注意電烙鐵的絕緣性能：不允許帶電使用烙鐵焊接，要確認(rèn)烙鐵不帶電，最好把烙鐵的外殼接地，對(duì)MOS電路更應(yīng)小心，能采用6~8V的低壓電烙鐵就更安全。

(5)要保證焊接質(zhì)量：焊接時(shí)確實(shí)焊牢，焊錫的堆積、氣孔容易造成虛焊。焊接時(shí)間一般不超過(guò)3秒鐘，烙鐵的功率應(yīng)用內(nèi)熱式25W左右。已焊接好的集成電路要仔細(xì)查看，最好用歐姆表測(cè)量各引腳間有否短路，確認(rèn)無(wú)焊錫粘連現(xiàn)象再接通電源。

(6)不要輕易斷定集成電路的損壞：不要輕易地判斷集成電路已損壞。因?yàn)榧呻娐方^大多數(shù)為直接耦合，一旦某一電路不正常，可能會(huì)導(dǎo)致多處電壓變化，而這些變化不一定是集成電路損壞引起的，另外在有些情況下測(cè)得各引腳電壓與正常值相符或接近時(shí)，也不一定都能說(shuō)明集成電路就是好的。因?yàn)橛行┸浌收喜粫?huì)引起直流電壓的變化。

(7)測(cè)試儀表內(nèi)阻要大：測(cè)量集成電路引腳直流電壓時(shí)，應(yīng)選用表頭內(nèi)阻大于20KΩ/V的萬(wàn)用表，否則對(duì)某些引腳電壓會(huì)有較大的測(cè)量誤差。

(8)要注意功率集成電路的散熱：功率集成電路應(yīng)散熱良好，不允許不帶散熱器而處于大功率的狀態(tài)下工作。

(9)引線要合理：如需要加接外圍元件代替集成電路內(nèi)部已損壞部分，應(yīng)選用小型元器件，且接線要合理以免造成不必要的寄生耦合，尤其是要處理好音頻功放集成電路和前置放大電路之間的接地端。

集成電路

本文總結(jié)了集成電路的測(cè)試原理、作用、過(guò)程以及一些注意事項(xiàng)。現(xiàn)在越來(lái)越多的電路以集成芯片的方式出現(xiàn)在設(shè)計(jì)師手里，使電子電路的開(kāi)發(fā)趨向于小型化、高速化。越來(lái)越多的應(yīng)用已經(jīng)由復(fù)雜的模擬電路轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的數(shù)字邏輯集成電路。

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