集成电路自动测试方法的探讨与分析

中国船舶重工集团公司第七一○研究所 王东桥

集成电路自动测试方法的探讨与分析

中国船舶重工集团公司第七一○研究所 王东桥

首先介绍集成电路测试基本原理，并结合作者实际工作对集成电路自动测试方法进行分析说明，同时也提出了集成电路自动测试技术的发展趋势。

集成电路；测试方法；发展趋势

0 引言

随着经济发展和技术的进步，半导体集成电路的应用已经十分普遍。在某些产品中，已经成为核心部件的必要组成部分。对这些产品而言，如何保证产品的质量，集成电路使用前期的质量控制尤为重要。集成电路测试是集成电路产业链中的一个重要环节，是保证集成电路性能、质量的关键环节之一。作为一个合格的测试人员，不仅需要相应的集成电路专业知识，还需熟知各类测试系统的应用环境。

1 集成电路测试基本原理

根据器件特性，测试方法可以分为很多种类，通常的测试项目种类有：功能测试、直流参数测试、交流参数测试。

1.1 功能测试

功能测试主要用于验证电路是否能完成设计的预期和功能，它的基本过程就是从输入端施加若干激励信号（测试图形），按照电路规定的频率施加到被侧器件，然后采集输出的状态与预期的图形进行比较，根据两者相同与否，来判断电路功能是否正常。

1.2 直流参数的测试

直流测试是用来确定器件电参数的稳态测试方法。其中包括接触测试，输出负载能力测试，漏电电流测试，电源电流测试，转换电平测试等。

接触测试（CONTACT）：此测试保证测试接口与器件正常连接，通过测量输入输出管脚保护二极管的压降来确定其连接性。

输出负载能力测试（VOH、VOL、IOH、IOL）：是用来考核器件在允许的噪声条件下的带负载能力。该项测试保证器件在一定的电流负载下达到预定的输出电平。

漏电流测试（VOH、VOL、IOH、IOL）：漏电流是由于器件内部和输入管脚之间的绝缘氧化膜在生产过程中太薄引起的，形成一种类似短路的情形，导致电流通过。所以通过这项参数的测试可以反映器件输入输出的负载特性。

电源电流测试（ICC、IDD、IEE）：用来测试器件在规定电压条件下的最大电流功耗。它是检测器件是否存在缺陷的最有效的方法之一。它可分为静态电源功耗测试和动态电源功耗测试。

转换电平测试（VIH、VIL）：此参数是通过反复运行功能测试，确定那个导致功能测试失效的临界电压值就是转换电平。它反映了器件抗噪声的能力。

1.3 交流参数的测试

交流参数测试是测量器件晶体管转换状态时的时序关系。它的目的是保证器件在规定的时间内发生状态转换。常用的交流测试有传输延迟测试，建立和保持时间测试，输出上升和下降时间测试，以及频率测试等。

2 集成电路测试方法应用

掌握一定的测试理论知识后，还需要根据不同的测试系统把这些测试方法有机地结合在一起。例如我公司可靠性实验室现在使用的北京新润泰思特测控技术有限公司生产的BC3196D数模混合集成电路测试系统，本系统可快速、准确地对各类大、中、小规模集成电路进行全参数测试（功能、直流参数、交流参数）。

如何测试数字器件是测试人员关心的一个重要问题。通过了解数字器件的测试过程，可以更快的熟悉数字子系统的各个部分及其功能和使用。BC3196D数模混合集成电路测试系统的软件部分包括TestShell用户软件和TestStation图形编辑软件两个部分。TestShell用户软件，主要用于完成开发、测试和管理用户测试程序。TestStation图形编辑软件，专门为快速开发数字/数模混合芯片设计，用于完成数字部分配置、测试图形的编写和调试。根据BC3196D数模混合集成电路测试系统的特点，数字器件测试需按如下步骤进行。

2.1 设置测试参数

在TestShell用户软件中，参照数字器件说明书，按照相应技术要求，对相关测试参数进行设置，确保相应测试参数的高低限值准确可靠。

2.2 编写测试程序

测试程序的实现，举一例来说明：如测试74LS245的ICCH。

MYDLLAPI double icch(double*grpTestValue,short*pingrp)

{

double testvalue=0;

hvforce-v(3,5.25,250);

ptn-to-dut(“2-8”,PS-OFF);

ptn-to-dut(“1,19,11-18”);

run-pattern(0,ST-ADDR,2);

testvalue=hvfvmi(3,5.25,100);

hvpmu-rst(3);

return testvalue;

}

2.3 编辑图形

在TestStation图形编辑软件中，对数字器件的管脚通道、时钟频率、算法图形、时序、参考电平等内容进行编辑，确保数字器件逻辑功能实现。

集成电路测试是一个比较复杂的过程，对测试人员要求较高，测试人员必须具备相应的专业知识和熟练的程序编写能力。

3 结束语

随着集成电路芯片的日益复杂和性能的不断提高，芯片的测试速度和引脚数都不断攀升，对测试的要求也向着高速的数模混合测试方向发展。国内相应的集成电路测试设备也需改进提高，向模块化、智能化、高速化上发展，还需对集成电路从业人员进行培养，确保该产业健康、有序发展。

[1]时万春.现代集成电路测试技术[M].化学工业出版社,2006,3.

[2]谷健,田延军等.集成电路测试技术与应用[J].中国惯性技术学报,2002,10.