數(shù)字集成電路的測試主要包括直流參數(shù)測試 (DC Test)、交流參數(shù)測試(AC Test)、功能測試(Function Test)、可測性設(shè)計(DFT)測試等。典型的數(shù)字集成電路測試順序如圖所示。
首先進(jìn)行的是接觸測試,要在測試開始時驗證被測電路與測試系統(tǒng)連接良好,消除由于接觸不良造成的影響;其次進(jìn)行功能測試,驗證被測電路是否具有預(yù)期的邏輯功能;然后進(jìn)行直流參數(shù)測試,在被測電路引腳上進(jìn)行電壓或電流測試;最后進(jìn)行交流參數(shù)測試,測量電路轉(zhuǎn)換狀態(tài)的時序關(guān)系,確保電路在正確的時間點發(fā)生狀態(tài)轉(zhuǎn)換口。可測性設(shè)計測試主要基于故障模型,生成測試算法,在電路內(nèi)部設(shè)計相應(yīng)的結(jié)構(gòu);測試時,輸人引腳的信號狀態(tài)變化及電路內(nèi)部結(jié)構(gòu)引起的內(nèi)部節(jié)點狀態(tài)變化,都將影響輸出引1腳的信號狀態(tài)變化??蓽y性設(shè)計主要采用掃描鏈設(shè)計(SCAN)、內(nèi)建自測試(BIST)設(shè)計等方法,通過測試向量來實現(xiàn),在測試順序上會與功能測試放在一起。
(1)接觸測試:主要通過加流測壓 (Force-Current/ Measure- Voltage, FIMV)來驗證電路所有號1腳、電源、地之間,以及測試系統(tǒng)、測試負(fù)載板、測試插座等接觸良好,沒有短路與開路。
(2)功能測試:通常采用由電平、時序、波形格式構(gòu)成的測試向量(Pattern)的方式進(jìn)行測試。執(zhí)行功能測試時,首先必須確認(rèn)電源電壓、VO電壓、輸出電流負(fù)載、輸出采樣等,將測試向量以被測電路測試規(guī)范規(guī)定的速率送人電路輸人端,然后逐個周期、逐個引腳檢查電路的輸出,如果任何輸出引腳的邏輯狀態(tài)、電壓、時序與測試向量中規(guī)定的不符,則功能測試沒有通過;如果完全相符,則表示功能測試通過。功能測試一般包括測試向量生成、測試向量運行和測試結(jié)果驗證等步樂。功能測試原理圖如圖所示。
(3) 直流參數(shù)測武:直流參數(shù)包括輸人高/低電流、輸人高/低電平、輸出高/低電平、輸出短路電流 、靜態(tài)電流、動態(tài)電流等。直流參數(shù)測試通常利用測試系統(tǒng)的精密測量單元 (Precision Measurement Unit, PMU) 或電源供電模塊 (Device Power Supply,DPS) 等硬件資源,主要通過加壓測流(Force - Voltage/Measure - Current,FVMI) 或加流測壓(FIMV)來進(jìn)行測試,當(dāng)然有些參數(shù)也會采用加壓測壓(Force-Voltage/Measure-Voltage, FVMV) 及加流測流 ( Force-Current/ Measure-Current, FIMI) 的模式來進(jìn)行測試。測試時,如果測試線路上的電流較大,則必須采用開爾文連接(Kelvin Connections),以消除該線路上產(chǎn)生的電壓降。針對輸出引腳某一高/低狀態(tài)下的電壓或電流進(jìn)行測試時,需要先運行一段測試向量,使電路被測引腳處于期望的高/低狀態(tài),然后再進(jìn)行測量。隨著測試技術(shù)的不斷進(jìn)步,當(dāng)前主流數(shù)字信號測試系統(tǒng)在每個數(shù)字通道上均包含PMU,可實現(xiàn)對被測電路的多個引1腳直流參數(shù)的并行測試。
(4) 交流參數(shù)測試:交流參數(shù)包括頻率(Frequency)、上升/下降時間(Rise/Fall Time)、傳輸延遲時間(Propagation Delay)、建立/保持時間 (Setup/Hold Time) 等??赏ㄟ^不斷改變功能測試中測試向量的時間沿進(jìn)行掃描測試,或者直接采用測試系統(tǒng)的時間測量單元 (Time Measurement Unit, TMU)進(jìn)行交流參數(shù)測試,其測試精度由 所采用的測試資源的精度決定。目前,主流數(shù)宇集成電路測試系統(tǒng)可測試的數(shù)字集成電路引腳數(shù)己超過7000 個,測試速率可達(dá)到Cbit/ s,時沿精度可達(dá) 100ps 以下。隨著數(shù)字集成電路規(guī)模的不斷擴(kuò)大,新的測試技術(shù)需要不斷提高測試效率,朝著高并行測試、并發(fā)測試的方向發(fā)展。
審核編輯:湯梓紅
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原文標(biāo)題:數(shù)字集成電路測試,數(shù)位積體電路測試, Digital IC Test
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