数字集成电路系统基本构成与测试技术研究

于维佳　秦臻　潘羽

摘要：随着集成电路技术的飞速发展，集成电路的设计和制造也变得更加复杂。目前，数字集成电路系统成为研究的主流，并且在很多方面都表现出了较大的积极作用。相对而言，数字集成电路系统的优化速度较快，尤其是在基本构成和测试技术方面，会依据实际的需求而进行优化处理，满足客观工作的需求。在构成方面，需满足各个领域的要求。在测试技术方面，则要完成本质上的进步，确保数字集成电路系统可达到较多的功能效果，创造更大的价值。文章针对数字集成电路系统的基本构成、测试技术开展深入研究，健全工作体系。

关键词：数字；集成电路；构成；系统；测试技术

高新技术的快速发展，带来的是产品质量的提升和成本的降低。对于现阶段的工作而言，测试的具体流程、测试的具体方法，都对产品的质量和成本产生了较大的影响。数字集成电路系统作为现阶段的主流系统，其基本的构成涉及功能的实现，其测试技术的进步涉及产品的质量和生产效率。为此，在分析数字集成电路系统的过程中，需要在不同的模块，投入相应的时间和精力，完成系统的阶段性进步。在此，本文主要对数字集成电路系统的基本构成与测试技术展开讨论。

1数字集成电路系统基本构成

数字集成电路系统在目前的应用是比较广泛的，其在很多方面都具有较大的积极作用。随着时间的推移，现有的数字集成电路系统，集合了过去的很多优点，在多方面均表现出了较大的积极作用。从构成来看，数字集成电路系统主要是将元器件以及连线，有效地集成于同一个半导体的芯片之上，从而完成的数字逻辑电路或者系统。在划分数字集成电路系统的过程中，可根据数字集成电路中，包含的具体门电路、具体的器件数量，划分为小规模的集成电路、中规模的集成电路、大规模的集成电路等。

数字集成电路系统在组成方面主要包括2个内容，分别为组合逻辑和寄存器（触发器）。组合逻辑经过分析后，发现其是由基本门组成的一系列函数，在输出的工作中，仅仅与当前的输入具有密切的关联。倘若表现为组合逻辑，那么在运行的过程中，就只能完成逻辑的运算。在时序电路方面，除了包含基本门之外，还包含存储元件用例，保存过去的信息。因此，时序电路的稳态输出，不仅仅与当前的输入具有密切的关系，同时还与过去的输入所形成的状态具有比较密切的关系。在时序电路方面，其在有效完成逻辑运算的同时，还可以将具体的处理结果进行暂时的存储，以此对下一次的运算提供便利。

2数字集成电路系统测试技术

对于数字集成电路系统而言，其在目前的发展中，除了基本构成不断丰富外，测试技术也在很大程度上取得了提升。目前，数字集成电路系统的测试技术广泛应用于各个领域，不仅获得了较多的数据和资料，同时在多方面实现了数字系统本身的进步。

2.1功能测试

在数字集成电路系统的测试技术当中，功能测试是比较重要的组成部分，其在很多方面都具有较大的积极作用。从客观的角度来分析，功能测试的实施，其目的在于验证电路的设计和使用是否完成了预期的效果。功能测试在开展时，其基本过程如下：（1）从输入端施加若干的激励信号，也就是常说的测试图形。（2）在操作当中，需要按照电路规定的具体频率，有效地施加到被测试的器件当中，这一操作需要仔细进行，避免出现任何形式上的纰漏。（3）要根据两者的相同情况、差异情况等，对具体的数据和信息进行分析，以此来更好地判定电路功能是否达到了正常的状态。

测试图形在应用过程中是检验器件功能的重要途径，获得了业内的高度认可。从理论上来分析，一个比较好的测试图形，本身所具有的特点是非常突出的：（1）测试图形必须具有较高的故障覆盖率，这样才能更好地测试不同类型的故障。（2）测试图形必须具有较短的测试时间。以往的测试花费大量的精力和时间，得到的结果却不精确。因此，针对测试图形的测试时间，要求是比较严格的。（3）测试图形必须针对被测器件的故障、工艺缺陷进行检测，提高被测器件的功能测试准确度。

由此可见，在功能测试过程中，测试电路的具体质量，会与测试矢量的精度具有比较密切的关系。例如，组合电路测试生成算法，其主要包括穷举法、代数法等等。可根据实际的需求，选择合理的方法来完成。

2.2直流参数的测试

数字集成电路系统的测试技术还能够针对较多的重要指标，完成相应的测试工作。直流参数的测试是目前比较关注的问题。从测试技术的角度来分析，直流测试是用来确定器件点参数的稳态，确保器件可以更加稳定的运行。从方法上来分析，直流参数的测试方法比较多样化，目前常用的包括接触测试、漏电电流测试、转换电平测试等。

接触测试在应用过程中，虽然操作比较简单，但需要在细节上有所把握。例如，该测试在具体的应用当中，需要充分的保证测试的接口与器件可以正常的连接。同时，在测量输入和输出方面，应根据管脚保护二极管的具体压降情况，观察连接性是否达到了标准的要求。如果要求未满足，则要重新连接。

漏电测试是一种比较特殊的测试方法，其在应用过程中表现出了很大的优异性。在实际的工作当中，漏电流的出现，主要是由于器件内部和输入管脚之间出现了问题，多数情况下，二者的绝缘氧化膜在生产过程中，表现为特别薄的状态，进而引起了类似短路的情况。最终，导致电流通过，形成漏电流。漏电测试的方法会针对该项参数的具体测试，以此来更好地对器件输入、输出的负载特性进行较好的分析，实现从源头测试。

转换电平测试在目前的应用中，隶属于针对性较强的一类测试方法。转换电平测试在应用当中，会通过反复的运行功能测试的方法，针对导致功能测试失效的临界电压值进行测试和分析，确定转换电平。从技术上来分析，转换电平测试的应用，在很多方面都充分反映了器件抗噪声的能力水平，是一项非常重要的测试技术。

2.3交流参数的测试

数字集成电路系统在现阶段的研究中，获得了很多的积极成果，将成果广泛应用，实现了测试技术的较大提升。交流参数的测试，是数字集成电路系统测试技术的重点表现，其在很多方面都是非常重要的一项指标。

从具体的测试层面来分析，交流参数的测试工作主要是测量器件晶体管转换状态时所表现出的时序关系。执行该项测试的目的在于，确保器件能够在规定的时间内发生正常的状态转换。操作过程中，比较常用的交流测试方法、包括传输延时测试的方法、建立和保持时间测试的方法等。

3测试技术的应用

数字集成电路系统在基本构成获得不断的深化后，测试技术也获得了较大的提升。二者互相辅助造成了良性循环，并且创造出了较大的价值。相对而言，测试技术在获得了深化后，应在具体的应用上作出足够的努力，仅仅在理论上进行研究，并不能创造太多的价值。我国目前对技术的研究是非常重视的，很多工作都达到了较为重要的阶段。数字集成电路系统测试技术作为影响多领域发展的重点技术，必须得到广泛的应用。

例如，现在使用的泰瑞达（Teradyne）公司生产的J750，HILEVEL生产的ETS770。这些都是非常先进的半导体自动测试系统。其中泰瑞达可为半导体电路提供测试解决方案，它拥有模拟、混合信号、存储器及VLSI器件测试所有领域的测试设备。并且该机器是低成本高性能并行测试机，采用windows操作系统，人机界面友好、简单；基于板卡的硬件架构，维护性好；配上MSO，基本能满足SoC的测试需求，有着较高的测试性价比。而HILEVEL生产的ETS770的优点是器件可以通过测试小板很方便地与测试系统相连，并且可以实现对芯片进行快速的逻辑功能验证，测试编程界面全为窗口式，快速简捷，易于掌握。总之，每个测试系统都有各自的硬件配置和程序开发环境，需要测试工程师根据每个测试器件的逻辑结构和电特性制定合理的测试流程，最大限度地发挥每个测试系统的资源优势。

由此可见，数字集成电路系统测试技术在应用层面，表现出了较大的积极作用，总体上创造出的价值是非常值得肯定的。今后，应该在多方面针对数字集成电路系统的基本构成，针对测试技术，开展深入的研究。一方面要不断地健全数字集成电路系统的基本组成，丰富内容；另7y面需健全测试技术体系，从多个方面来提高技术的功能性和可操作性。

4结语

本文对数字集成电路系统基本构成与测试技术展开讨论，从现有的工作成果来看，数字集成电路系统还是值得肯定的。无论是在基本构成方面，还是在测试技术方面，数字集成电路系统都获得了较大的进步，为国家建设提供了较大的帮助。今后，需要对数字集成电路系统进行拓展研究，与其他的领域进行密切结合，在多个内容方面进行深化，完成系统本身的较大进步。