摘 要：集成電路的故障測(cè)試與診斷是集成電路研究的一項(xiàng)重要課題，隨著科技的不斷進(jìn)步，集成電路也告別了傳統(tǒng)的電壓模式，向數(shù)字化集成方向發(fā)展，這對(duì)于集成電路測(cè)試與故障診斷提出了更高的要求。傳統(tǒng)的電壓診斷方法只能檢測(cè)出集成電路出現(xiàn)問題，但是對(duì)于出現(xiàn)問題的地方并不能進(jìn)行準(zhǔn)確定位，通過電壓診斷過后還需要進(jìn)行人工仔細(xì)的測(cè)試，通過測(cè)試結(jié)果來確定出現(xiàn)故障的地方，對(duì)于集成電路的維修效率造成了極大的阻礙。因此，文章將主要分析集成電路的測(cè)試與故障斬?cái)喾椒ㄑ芯?，同時(shí)作者通過自身所學(xué)，為大家介紹幾種新的集成電路測(cè)試與爭(zhēng)診斷方法。

關(guān)鍵詞：集成電路；測(cè)試；故障診斷；方法改進(jìn)

引言

隨著我國工業(yè)社會(huì)的不斷發(fā)展，科技的不斷進(jìn)步，對(duì)于集成電路的改進(jìn)也越來越頻繁。以前一個(gè)小小的集成電路只能容納十幾個(gè)晶體管，但是隨著集成電路在新技術(shù)的改進(jìn)下，目前已經(jīng)可以容納數(shù)十萬個(gè)晶體管，促進(jìn)了集成電路的應(yīng)用與普及范圍，但同時(shí)，以前一個(gè)集成電路出現(xiàn)問題，只要檢查十幾個(gè)晶體管就能解決集成電路出現(xiàn)的故障，但是現(xiàn)在，對(duì)于一個(gè)集成電路十幾萬個(gè)晶體管，傳統(tǒng)的集成電路故障測(cè)試與診斷方法難以滿足需求，必須要對(duì)集成電路的測(cè)試與故障診斷方法進(jìn)行改進(jìn)，以滿足工業(yè)發(fā)展的需求。

1 集成電路基本簡(jiǎn)介

集成電路（integrated circuit）是一種微型電子器件或部件。采用一定的工藝，把一個(gè)電路中所需的晶體管、電阻、電容和電感等元件及布線互連一起，制作在一小塊或幾小塊半導(dǎo)體晶片或介質(zhì)基片上，然后封裝在一個(gè)管殼內(nèi)，成為具有所需電路功能的微型結(jié)構(gòu)；其中所有元件在結(jié)構(gòu)上已組成一個(gè)整體，使電子元件向著微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面邁進(jìn)了一大步。它在電路中用字母“IC”表示。集成電路發(fā)明者為杰克·基爾比（基于鍺（Ge）的集成電路）和羅伯特·諾伊思（基于硅（Si）的集成電路）。當(dāng)今半導(dǎo)體工業(yè)大多數(shù)應(yīng)用的是基于硅的集成電路。是20世紀(jì)50年代后期-60年代發(fā)展起來的一種新型半導(dǎo)體器件。

2 集成電路測(cè)試與診斷方法存在的問題

隨著科技的不斷進(jìn)步，傳統(tǒng)的集成電路測(cè)試與診斷方法的弊病也顯露出來了，那么作者下面將主要總結(jié)目前集成電路測(cè)試與診斷方法存在的問題。

2.1 電壓測(cè)量的邏輯診斷適用范圍窄

從集成電路誕生的那一天起，基于集成電路故障檢測(cè)的電壓測(cè)量邏輯診斷方法就成為集成電路故障檢測(cè)的專用方法，但是電壓測(cè)量的邏輯診斷方法在目前數(shù)字化集成電路面前顯得有些無能為力，基于電壓測(cè)量的邏輯診斷方法不能有效的對(duì)集成電路的故障進(jìn)行準(zhǔn)確定位，還需要進(jìn)行人工測(cè)量后才能得知出現(xiàn)故障的地方，延長(zhǎng)了集成電路的維修時(shí)間，同時(shí)對(duì)于某些類型的故障，如開路故障、橋接故障、延時(shí)故障等，一些傳統(tǒng)的基于邏輯值地測(cè)試方法就顯得無能為力了。

2.2 對(duì)于電路的冗余部分不能檢測(cè)出來

隨著集成電路使用和普及范圍越來越廣，人們基本會(huì)在集成電路中增加一部分冗余電路，以保障集成電路的正常使用。冗余電路其實(shí)就是集成電路的備用電路，在目前集成電路設(shè)備中，都會(huì)有一部分的備用電路以備使用。但是冗余電路雖然能夠提高集成電路的使用，避免集成電路出現(xiàn)故障時(shí)造成使用不便，但是這對(duì)于集成電路故障的診斷造成了一定影響，因?yàn)樵诩呻娐烦霈F(xiàn)故障時(shí)，冗余電路就會(huì)代替集成電路進(jìn)行工作，并不會(huì)提醒人們集成電路出現(xiàn)故障，同時(shí)傳統(tǒng)的基于電壓的測(cè)試方法是無法檢查冗余電路故障的。

2.3 集成電路的檢測(cè)方法少

現(xiàn)階段，對(duì)于集成電路測(cè)試與故障的檢測(cè)方式主要有傳統(tǒng)的基于電壓的測(cè)試方法、以及基于數(shù)字模型的檢測(cè)方法、故障字典法這幾種，雖然對(duì)于集成電路的故障都能夠進(jìn)行檢測(cè)，但是隨著在集成電路技術(shù)的發(fā)展，故障也在發(fā)生變化，傳統(tǒng)法的集成電路檢測(cè)方法并不能適用于未來的集成電路故障檢測(cè)，集成電路測(cè)試與故障檢測(cè)方法比較少，同時(shí)創(chuàng)新能力也不夠，延長(zhǎng)了集成電路的維修時(shí)間。

3 集成電路測(cè)試與診斷方法的改進(jìn)

3.1 基于靜態(tài)電流故障的診斷方法

隨著科技的進(jìn)步，集成電路也在不斷發(fā)展和更新，因此對(duì)于集成電路測(cè)試與故障診斷的方法也要有所改進(jìn)，基于電流故障的診斷方法是目前比較流行的。集成電路中的電流一般比較小，通常不會(huì)超過500毫安，但是在集成電路出現(xiàn)故障時(shí)，電流量會(huì)急速增加，這對(duì)于集成電路的故障檢測(cè)是比較明顯的，并且基于電流故障的診斷方法也能測(cè)出電路的冗余部分是否出現(xiàn)故障，解決了邏輯電壓檢測(cè)方法的不足之處。

3.2 基于動(dòng)態(tài)電流故障的診斷方法

雖然動(dòng)態(tài)電流故障檢測(cè)與靜態(tài)電路故障檢測(cè)同屬于電流檢測(cè)方法，但動(dòng)態(tài)電流故障檢測(cè)方法相比于靜態(tài)電流故障檢測(cè)要更加正確，因?yàn)閯?dòng)態(tài)電流覆蓋集成電路的面積更廣，集成電路的故障檢測(cè)也更加全面，動(dòng)態(tài)電流的波形包含的電路信息更多，為CMOS電路、模擬電路、數(shù)?；旌想娐返墓收显\斷提供了豐富的數(shù)據(jù)。

3.3 故障字典檢測(cè)方法

故障字典檢測(cè)方法是目前最常用的一種集成電路測(cè)試與故障檢測(cè)方法，顧名思義，故障字典法就是采取像查閱字典一樣的方式對(duì)集成電力的晶體管進(jìn)行一一檢測(cè)，來確定出現(xiàn)故障的準(zhǔn)確位置，這樣對(duì)于集成電路的故障檢測(cè)更加準(zhǔn)確，故障字典法就是先提取集成電路的所有故障特征，根據(jù)出現(xiàn)故障的特征查找集成電路出現(xiàn)的問題，用戶只需要輸入集成電路出現(xiàn)的問題，故障字典法就能第一時(shí)間知道集成電路出現(xiàn)的問題，大大提高了集成電路故障檢測(cè)效率，集成電路的診斷更加智能化。

4 結(jié)束語

集成電路的測(cè)試與故障診斷技術(shù)的研究和應(yīng)用對(duì)增強(qiáng)集成電路的可維護(hù)有很重要的意義，故障診斷可以在測(cè)試結(jié)果的基礎(chǔ)上，分析故障產(chǎn)生的原因和位置，更加有利于提高國家的效率，也是集成電路設(shè)計(jì)的趨勢(shì)之一。文章介紹了故障診斷的常見策略。基于電流的集成電路診斷方法將是今后研究和應(yīng)用的熱點(diǎn)。

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作者簡(jiǎn)介：宋睿（1986，9-），男，四川省成都市，本科（在讀研究生），四川航天職業(yè)技術(shù)學(xué)院，電子工程系，助講，研究方向：電子技術(shù)、理論（PLC、單片機(jī)、通訊、電路設(shè)計(jì)制造等）。