韓新峰

（中國電子科技集團(tuán)公司第58研究所，江蘇 無錫 214035）

1 引言[1]

LED驅(qū)動電源是把電源供應(yīng)轉(zhuǎn)換為特定的電壓電流以驅(qū)動LED發(fā)光的電壓轉(zhuǎn)換器，通常情況下LED驅(qū)動電源的輸入包括高壓工頻交流（即市電）、低壓直流、高壓直流、低壓高頻交流（如電子變壓器的輸出）等。

隨著LED的不斷發(fā)展應(yīng)用，市場對于LED驅(qū)動電路的需求也不斷增長。IC供應(yīng)商在迅速增長的LED市場中想要占有更高的市場份額，對于IC生產(chǎn)周期的控制就顯得尤為重要，所以IC供應(yīng)商更加青睞于高效的測試方案。

目前對于LED驅(qū)動芯片的CP（晶圓）測試由于受測試資源等條件的限制大部分采用的是雙工位或者4工位測試，生產(chǎn)效率較低，對于4工位以上的并行測試方法在測試行業(yè)中應(yīng)用并不多。針對該問題，本文對CP測試階段的8工位高效測試方法在硬件設(shè)計(jì)和軟件編寫方面做了詳細(xì)介紹。

2 硬件設(shè)計(jì)

2.1 PRO硬件設(shè)計(jì)

按照客戶提供的測試方案設(shè)計(jì)測試回路是測試環(huán)節(jié)的重要一步。首先，要根據(jù)測試條件來分配測試系統(tǒng)的資源，使測試資源得到最大化的利用。其次，再設(shè)計(jì)測試回路時(shí)要綜合考慮盡量避免資源缺失導(dǎo)致重復(fù)更改外圍。

圖1為本文介紹的8工位測試中某個(gè)工位的硬件原理圖。

圖1 單SITE硬件原理圖

根據(jù)圖1中所示，該IC在測試過程中需要5個(gè)源，8個(gè)工位就需要40個(gè)源。然而本文中所用的測試機(jī)只有32路源，所以對于IC的GATE、OUT腳位共用一個(gè)測試源（OVI8），在測試過程中是通過繼電器的切換來滿足測試要求。

同時(shí)，每個(gè)SITE使用7個(gè)繼電器，這樣理論上總共需要56個(gè)繼電器（單刀單擲式）控制位。在設(shè)計(jì)過程中采用雙刀雙擲式繼電器，并且采用控制位復(fù)用的方式。這樣只需要28個(gè)繼電器，7個(gè)控制位。通過這種方式，很大程度上節(jié)省了測試資源。

2.2 DUT（Triming）硬件設(shè)計(jì)

IC芯片為了防止工藝上電阻溫度、階溫度因子的偏差，采用了熔絲結(jié)構(gòu)以得到更精確的基準(zhǔn)[2]。熔絲是集成電路生產(chǎn)中所使用的一項(xiàng)重要技術(shù)。在圓片測試時(shí)，可以根據(jù)電路實(shí)際基準(zhǔn)點(diǎn)在一定范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整，使出廠電路的基準(zhǔn)更加精確，一致性更好。熔絲可以用金屬（鋁、銅等）或硅制成。熔斷熔絲需要較大的瞬間電流。

具體所需電流，根據(jù)實(shí)際條寬和厚度而不盡相同，一般通常是幾百毫安。一般使用電容或者測試系統(tǒng)的電源提供一個(gè)電流，通過繼電器控制，達(dá)到熔斷某段熔絲的目的。

電容方式在修調(diào)串聯(lián)熔絲時(shí)電路結(jié)構(gòu)簡單，修調(diào)時(shí)電容的正負(fù)兩端接 Trimpad，對電路的地沒有干擾，并且采用大電容時(shí)可以提供較大的瞬間電流，對某些難以熔斷的熔絲有較好作用。缺點(diǎn)為可能存在的瞬間高電流燒壞芯片，這種方案適用于熔絲電阻較大的情況。而測試系統(tǒng)的電源則可以方便地調(diào)節(jié)鉗位電流（在選取燒熔絲所用源時(shí)需要選用電流能力較大的，防止熔絲電阻較大燒不斷），防止因電流過大燒壞電路。

需要注意的一點(diǎn)是，在采用測試機(jī)供能燒熔絲時(shí)，最好將芯片其他管腳與測試機(jī)的源斷開以防止熔絲修調(diào)對芯片本身的影響。而采用電容供能燒熔絲則不需要斷開，因?yàn)殡娙莸嘏c芯片地是相互隔離、互不影響的。LED驅(qū)動IC同樣采用熔絲設(shè)計(jì)來提高出廠電路的基準(zhǔn)精度。

本文中采用的是用源來燒熔絲，其中兩個(gè)工位的硬件設(shè)計(jì)原理圖如圖2。

燒熔絲部分的設(shè)計(jì)仍然使用雙刀雙擲式繼電器、采用控制位復(fù)用的方式。

如圖2所示，第一個(gè)工位使用DVI0源（該源電流可以達(dá)到1 A），第二個(gè)工位使用DVI1源。通過切換K15_TRIMAB、K16_TRIMAB來切換到不同的工位燒熔絲，例如同時(shí)閉合K15_TRIMAB和K9就可以利用DVI0供電來熔斷T2A和T3A間的熔絲。通過這種設(shè)計(jì)可以節(jié)省測試源和繼電器控制位，對于具有多段熔絲的IC有很大優(yōu)勢。

3 編程設(shè)計(jì)

3.1 IC啟動電壓測試（VCC_ON）

啟動電壓是指為保證IC處于正常工作狀態(tài)下向IC的VCC腳施加的電壓值，LED驅(qū)動芯片的啟動電壓通常是通過掃描的方法來測試，在8個(gè)工位共同測試的情況下本文是通過設(shè)置標(biāo)志位的方式實(shí)現(xiàn)的，部分代碼如下：

圖2 燒熔絲硬件原理圖

通過以上代碼可以看出：在測試啟動電壓時(shí)采用逐步向上掃描VCC的電壓并以ROVP腳的電平變化（ROVP腳電壓由0 V跳變到0.5 V左右）來判斷IC是否達(dá)到啟動電壓，若達(dá)到啟動電壓則記錄測試VCC的值并將標(biāo)志位 flag置1。通過這種方法可以解決不同工位出現(xiàn)不同啟動電壓的情況，從而減少測試時(shí)間，提高測試效率。

3.2 IC啟動電流測試

啟動電流是指IC在啟動瞬間VCC管腳流出的電流大小，一般LED驅(qū)動IC的啟動電流的測試是對IC施加略小于啟動電壓的電壓值來測試其電流大小。部分測試程序如下：

從以上程序中可以看出，在測試啟動電流前先以串測的方式給不同SITE施加不同的電壓（VCC_ON[i]-1），然后再最后使能8個(gè)SITE（SetSiteState（k））對8個(gè)SITE進(jìn)行并行測試，這樣編寫程序相比串行測試效率要高得多。

4 測試結(jié)果

通過以上設(shè)計(jì)對某LED驅(qū)動IC Wafer（8寸片，203.2 mm，管芯總數(shù)在40 000顆每片）進(jìn)行測試，平均單次測試時(shí)間（每次8顆）在350 ms左右，每片的測試時(shí)間在1.5 h，測試成品率在99%左右。

測試完成后通過測試數(shù)據(jù)對每個(gè)工位的熔絲參數(shù)做分布圖（如圖3所示）來分析工位間的一致性，通過分布圖可以看出燒完熔絲后每個(gè)工位的一致性很好：燒完熔絲后的值絕大多數(shù)處于中心值（400 mV）上下5 mV之內(nèi)（上下線為391 mV～409 mV），測試值很集中。

圖3 Triming參數(shù)分布圖

5 結(jié)論

綜上所述，本文對于8工位并行測試的硬件設(shè)計(jì)上采用資源復(fù)用的方式解決了多工位并行測試資源限制的問題，實(shí)現(xiàn)了低配置測試機(jī)多工位并行測試的可能。

同時(shí)，在軟件編程上采用單步加電共同測試的方法節(jié)約了測試時(shí)間，提高了測試效率。本文介紹的8工位共同測試的方法已經(jīng)應(yīng)用在生產(chǎn)當(dāng)中，在要求高效的今天應(yīng)用多工位測試方法將會成為IC測試行業(yè)中的主流。

[1] 張松鶴. 馬達(dá)驅(qū)動IC的測試[J]. 中國集成電路，2006,15（10）∶ 56-59.

[2] 李文昌，王繼安，等. 修調(diào)技術(shù)在高精度集成電路中的實(shí)現(xiàn)[J]. 微處理機(jī)，2006.

[3] Sergio Franco. Design with Operational Amplifiers and Analog Integrated Circuits [M]. McGraw-Hill Education,Inc. 2001.