摘要：集成電路（IC）產(chǎn)業(yè)是知識密集、技術(shù)密集和資金密集型產(chǎn)業(yè)，世界集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，技術(shù)日新月異。隨著集成電路的功能以及各種參數(shù)的大量增加，集成電路測試在集成電路制造過程中就顯得至關(guān)重要。為了使集成電路的功能和各項性能參數(shù)符合技術(shù)指標(biāo)，在集成電路的設(shè)計、生產(chǎn)、成品檢驗和應(yīng)用維護等方面需要對集成電路的性能進行測試，也需對未知型號的芯片進行功能識別和性能測試，所以對集成電路測試系統(tǒng)進行研究具有很大的意義。因此集成電路的測試技術(shù)隨著集成電路開發(fā)和應(yīng)用而飛速發(fā)展。

關(guān)鍵詞：集成電路；測試；PMU Device Characterization

中圖分類號：TP311.52 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-7712 (2012) 10-0033-01

一、測試系統(tǒng)的基本介紹

傳統(tǒng)的集成電路的測試以SOC技術(shù)為主，SOC的復(fù)雜程度非常高，在一塊芯片內(nèi)不僅可能包含CPU、DSP、存儲器、模擬電路等多種芯片，甚至還可能包括射頻電路、光電器件、化學(xué)傳感器等器件，因而SOC的測試系統(tǒng)，具備數(shù)字、混合信號、存儲器、射頻等各種測試，同時各個模塊之間還不會產(chǎn)生相互影響。

一般的集成電路的測試系統(tǒng)稱為ATE，測試系統(tǒng)主要由單片機模塊（CPU）、DC（Device Characterization）測量模塊和通道傳輸模塊等組成。各個模塊之間通過總線單元進行數(shù)據(jù)交換和連接。而隨著現(xiàn)代測試技術(shù)的發(fā)展，較好測試系統(tǒng)組成主要的還有：由電子電路和機械硬件組成，是在同一個主控制器指揮下的電源、計量儀器、信號發(fā)生器、模式（pattern）生成器和其他硬件項目的集合體。

二、整個系統(tǒng)主要組成

（一）單片機模塊（CPU）---測試系統(tǒng)的心臟

該模塊是所有數(shù)字測試系統(tǒng)都含有的基本模塊，是測試系統(tǒng)的起點?！癈PU”是系統(tǒng)的控制中心，這里的CPU與計算機中的中央處理器不同，它由控制測試系統(tǒng)的計算機及數(shù)據(jù)的基本I/O通道組成。許多新的測試系統(tǒng)提供一個網(wǎng)絡(luò)接口用以傳輸測試數(shù)據(jù)；計算機硬盤和Memory用來存儲本地數(shù)據(jù)；顯示器及鍵盤提供了測試操作員和系統(tǒng)的接口。

（二）DC（Device Characterization）測量模塊

DC子系統(tǒng)包含有DPS（Device Power Supplies，器件供電單元）、RVS（Reference Voltage Supplies，參考電壓源單元）、PMU（Precision Measurement Unit，精密測量單元）。

1.DPS與RVS單元

被測器件的電源管腳所需要的電流及電壓是由DPS所供給的；而系統(tǒng)內(nèi)部的管腳測試單元的比較電路以及驅(qū)動所需要的參考電壓，則是由RVS單元來供給，包括了VOL、VIH、VOH、VIL四種電壓設(shè)置方式。而相對比較老的測試系統(tǒng)中，所擁有的RVS也是相對來說比較少的，所以在測試程序時，所提供的輸出、輸入電平也是比較少。。一些測試系統(tǒng)稱擁有“per pin”的結(jié)構(gòu)，就是說它們可以為每一個pin獨立地設(shè)置輸入及輸出信號的電平和時序。

2.PMU電路

PMU用于精確的DC參數(shù)測量，它把驅(qū)動電流送入被測器件而去測量電壓或者為器件加上電壓而去測量產(chǎn)生的電流。PMU的數(shù)量跟測試機的級別有關(guān)，低端的測試機往往只有一個PMU，用共享的方式被測試通道逐次使用；中端的則有一組PMU，通常為8個或16個，而一組通道往往也是8個或16個，可以整組逐次使用；而高端的測試機則會采用每個channel配置一個PMU。

（三）通道傳輸模塊

1.通道單元

通道單元有兩個功能，一是把測試碼合成最終的測試信號施加到DUT（Device under test，被測器件），二是比較及分析DUT的返回信號，并且通過總線，將所得到的結(jié)果返回單片機模塊。利用邏輯控制單元以及譯碼電路，控制總線對DUT管腳的地址實現(xiàn)設(shè)定并控制，而DUT管腳數(shù)據(jù)的輸出及輸入功能，則是由控制單元驅(qū)動和管腳驅(qū)動所共同控制著的繼電器陣列來進行的。VIH（VIL）是由DPS模塊設(shè)定產(chǎn)生的測試所需的高（低）驅(qū)動電平?？偩€發(fā)送由程序預(yù)先生成的測試向量，電平轉(zhuǎn)換與驅(qū)動單元把測試向量轉(zhuǎn)換為設(shè)定電平的測試時序波形，管腳驅(qū)動與控制單元控制繼電器陣列將要輸入的波形施加到DUT的輸入管腳。

2.芯片引腳電路

芯片腳電路是測試系統(tǒng)資源部和待測期間之間的接口，它給待測器件提供輸入信號并接收待測器件的輸出信號。

每個測試系統(tǒng)都有自己異于其它系統(tǒng)的設(shè)計但是通常其芯片引腳電路都會包括：

（1）配有輸入信號的驅(qū)動電路。

（2）切換驅(qū)動及對電流負載輸入輸出選擇通道電路。

（3）比較輸出電平的電壓檢驗電路。

（4）芯片引腳電路與PMU的連接電路。

（5）能夠編程控制的電流負載。

（6）提供能測試高速電流的輔助電路。

3.總線單元

總線（Bus）是各種功能部件之間傳送信息的公共通信干線，它是由導(dǎo)線組成的傳輸線束，按照所傳輸?shù)男畔⒎N類，是用于各個模塊和單元傳遞信息的公用通道，各個部分通過總線相連接，通過總線單元進行數(shù)據(jù)連接和交換。

三、結(jié)束語

隨著數(shù)字技術(shù)不斷發(fā)展，在消費電子、通信和計算等領(lǐng)域?qū)y試技術(shù)不斷提出的挑戰(zhàn)，適應(yīng)測試和組裝外包已經(jīng)成為發(fā)展趨勢的必然要求。盡管集成電路的測試技術(shù)伴著新的測試?yán)砟?、新的測試流程、方法和技術(shù)不斷的出現(xiàn)。但從整個系統(tǒng)的角度出發(fā)，測試系統(tǒng)都是從單片機模塊、DC測量模塊和通道傳輸模塊等基礎(chǔ)上發(fā)展而來。

參考文獻：

[1]陸坤.電子設(shè)計技術(shù)[M].西安電子科技大學(xué)出版社，2004

[2]杜中一.半導(dǎo)體技術(shù)基礎(chǔ)[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2011

[3]張建國.數(shù)字集成電路參數(shù)測試儀的設(shè)計及實現(xiàn)[J].技術(shù)應(yīng)用，2010，7

[4]楊本渤.自動測試系統(tǒng)的組建和應(yīng)用[J].電網(wǎng)技術(shù)，1994，S1:14-19