集成電路測試是對集成電路或模塊進行檢測，通過測量對于集成電路的輸出回應(yīng)和預(yù)期輸出比較，以確定或評估集成電路元器件功能和性能的過程，是驗證設(shè)計、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
被測電路DUT(Device Under Test) 可作為一個已知功能的實體，測試依據(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是否表達了電路網(wǎng)絡(luò)的實際輸出。因此，測試的基本任務(wù)是生成測試輸入，而測試系統(tǒng)的基本任務(wù)則是將測試輸人應(yīng)用于被測器件，并分析其輸出的正確性。測試過程中，測試系統(tǒng)首先生成輸入定時波形信號施加到被測器件的原始輸入管腳，第二步是從被測器件的原始輸出管腳采樣輸出回應(yīng)，最后經(jīng)過分析處理得到測試結(jié)果。
集成電路測試基本原理
2.測試作用
(1)檢測： 確定被測器件DUT是否具有或者不具有某些故障
(2)診斷：識別表現(xiàn)于DUT的特性故障
(3)器件特性的描述：確定和校正設(shè)計和/或者測試中的錯誤
(4)失效模式分析(FMA) ：確定引起DUT缺陷制造中的錯誤。
3.測試過程
(1)測試設(shè)備：通常被叫做自動測試設(shè)備，是用來向被測試器件施加輸入，并觀察輸出。考慮被測器件的技術(shù)指標(biāo)和規(guī)范 ，費用(美分/美秒、可靠性、服務(wù)能力、軟件編程難易程度等
(2)測試接口：合理地選擇測試插座(Socket)和設(shè)計制作測試負載板(Loadboard)
(3)測試程序：測試程序軟件包含著控制測試設(shè)備的指令序列，如上電、向輸入引腳施加時鐘和向量、檢測輸出引腳、將輸出信號與預(yù)先存儲好的預(yù)期響應(yīng)進行比較等。
測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)有助于判斷被測器件是否合格
(b)可以提供制造過程的有用信息
(c)可以提供有關(guān)設(shè)計方案薄弱環(huán)節(jié)的信息
集成電路測試框架結(jié)構(gòu)
4.注意事項
(1)檢測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)測試避免造成引腳間短路：電壓測量或用示波器探頭測試波形時，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行測量。任何瞬間的短路都容易損壞集成電路，尤其在測試扁平型封裝的CMOS集成電路時更要加倍小心。
(3)嚴禁在無隔離變壓器的情況下，用已接地的測試設(shè)備去接觸底板帶電的電視、音響、錄像等設(shè)備：嚴禁用外殼已接地的儀器設(shè)備直接測試無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，首先要弄清該機底盤是否帶電，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，造成故障的進一步擴大。
(4)要注意電烙鐵的絕緣性能：不允許帶電使用烙鐵焊接，要確認烙鐵不帶電，最好把烙鐵的外殼接地，對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：焊接時確實焊牢，焊錫的堆積、氣孔容易造成虛焊。焊接時間一般不超過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查看，最好用歐姆表測量各引腳間有否短路，確認無焊錫粘連現(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。因為集成電路絕大多數(shù)為直接耦合，一旦某一電路不正常，可能會導(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得各引腳電壓與正常值相符或接近時，也不一定都能說明集成電路就是好的。因為有些軟故障不會引起直流電壓的變化。
(7)測試儀表內(nèi)阻要大：測量集成電路引腳直流電壓時，應(yīng)選用表頭內(nèi)阻大于20KΩ/V的萬用表，否則對某些引腳電壓會有較大的測量誤差。
(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。
本文總結(jié)了集成電路的測試原理、作用、過程以及一些注意事項。現(xiàn)在越來越多的電路以集成芯片的方式出現(xiàn)在設(shè)計師手里，使電子電路的開發(fā)趨向于小型化、高速化。越來越多的應(yīng)用已經(jīng)由復(fù)雜的模擬電路轉(zhuǎn)化為簡單的數(shù)字邏輯集成電路。
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