張舒怡
摘要 本文針對(duì)集成電路測(cè)試的意義和作用進(jìn)行了分析,探討了集成電路測(cè)試的流程以及典型電路測(cè)試的案例。
[關(guān)鍵詞]集成電路 測(cè)試 意義 作用 分析
集成電路在經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)、制造、封裝后,一定不可缺少的環(huán)節(jié)就是對(duì)其進(jìn)行測(cè)試,測(cè)試主要是為了檢驗(yàn)集成電路的質(zhì)量是否合格,是否為優(yōu)良產(chǎn)品,確保集成電路在應(yīng)用時(shí)能夠正常安全工作,對(duì)于不合格的產(chǎn)品,測(cè)試能夠發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,找到不合格的原因。一般來(lái)說(shuō),集成電路測(cè)試出現(xiàn)問(wèn)題主要包括以下幾點(diǎn):
(1)測(cè)試方法本身出現(xiàn)問(wèn)題導(dǎo)致的誤測(cè);
(2)加工工藝不夠成熟或者操作人員的過(guò)失;
(3)集成電路的設(shè)計(jì)出現(xiàn)問(wèn)題;
(4)測(cè)試的范圍有問(wèn)題等。
在實(shí)際應(yīng)用中,部分集成電路經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題,這就是集成電路測(cè)試中沒(méi)有檢測(cè)出的不合格產(chǎn)品。面對(duì)此種情況,技術(shù)人員需要對(duì)集成電路測(cè)試設(shè)備進(jìn)行分析改進(jìn),防止發(fā)生類似錯(cuò)誤。
1 檢測(cè)——集成電路的發(fā)展關(guān)鍵
集成電路測(cè)試是貫穿于整個(gè)集成電路設(shè)計(jì)、制造、封裝及應(yīng)用過(guò)程中的工作,在生產(chǎn)中的每一個(gè)環(huán)節(jié)都需要進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)試,從而保證集成電路在整個(gè)流程中不會(huì)出現(xiàn)較大的問(wèn)題(圖1)。集成電路測(cè)試的對(duì)象包括數(shù)字IC、模擬IC、低頻、射頻和數(shù)?;旌闲盘?hào)電路等設(shè)備。一般來(lái)說(shuō),集成電路測(cè)試可分為兩大類:功能測(cè)試和參數(shù)測(cè)試。測(cè)試的主要目的是對(duì)集成電路元件的各項(xiàng)功能及參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn),保證各項(xiàng)參數(shù)能夠達(dá)標(biāo)。就日常工作流程而言,集成電路測(cè)試流程可分為4個(gè)部分:
(1)設(shè)計(jì)驗(yàn)證測(cè)試。該部分是通過(guò)特征分析對(duì)設(shè)計(jì)的正確性和器件的性能參數(shù)進(jìn)行確認(rèn);
(2)圓晶測(cè)試。圓晶測(cè)試是運(yùn)用測(cè)試探針臺(tái)等設(shè)備來(lái)進(jìn)行的;
(3)封裝測(cè)試。封裝測(cè)試包括功能、直流與交流參數(shù)等測(cè)試;
(4)可靠性測(cè)試。保證器件的可靠性,即器件在額定的使用壽命期限之內(nèi)能夠安全正常地工作。
測(cè)試是集成電路產(chǎn)業(yè)鏈中的重要一環(huán),同時(shí)也是集成電路出廠前各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)的驗(yàn)證環(huán)節(jié)。隨著集成電路的發(fā)展,測(cè)試已經(jīng)由早期的一個(gè)小工序發(fā)展成為一個(gè)不可或缺、專業(yè)化和高技術(shù)化的重要環(huán)節(jié),它為集成電路的設(shè)計(jì)、制造、封裝提供了強(qiáng)力的支撐,為集成電路的發(fā)展起到了重要的推動(dòng)作用。
2 集成電路測(cè)試的流程
集成電路的測(cè)試流程主要包括以下幾個(gè)步驟:
(1)針對(duì)測(cè)試的產(chǎn)品本身的一個(gè)詳細(xì)說(shuō)明,包含產(chǎn)品自身的電路圖、產(chǎn)品的主要功能介紹、產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)試的目的和測(cè)試的相關(guān)參數(shù)、規(guī)范,中測(cè)、成測(cè)以及老化測(cè)試回路等。
(2)測(cè)試儀器。測(cè)試儀器是在測(cè)試過(guò)程中用來(lái)檢測(cè)產(chǎn)品的各個(gè)參數(shù)的,測(cè)試儀器分為兩種,即模擬測(cè)試儀和數(shù)字測(cè)試儀。隨著集成電路測(cè)試技術(shù)的進(jìn)步,目前使用的集成電路測(cè)試儀器多數(shù)為自動(dòng)測(cè)試儀,其占據(jù)了較高比例的測(cè)試成本。
(3)測(cè)試夾具。測(cè)試夾具是用來(lái)安裝測(cè)試回路的線路板,其分為中測(cè)夾具(特針)和成測(cè)夾具兩種。
(4)測(cè)試程序。測(cè)試程序是集成電路測(cè)試的軟件設(shè)施,其是用C語(yǔ)言等程序語(yǔ)言編寫(xiě)的測(cè)試程序,測(cè)試程序需要由了解測(cè)試產(chǎn)品的測(cè)試工程師來(lái)編寫(xiě)。測(cè)試工程師不僅要熟悉測(cè)試的產(chǎn)品,還需要對(duì)測(cè)試回路、測(cè)試儀器等比較熟悉,要有針對(duì)性地來(lái)進(jìn)行編寫(xiě),以高效、準(zhǔn)確地對(duì)集成電路進(jìn)行測(cè)試。值得一提的是,編寫(xiě)測(cè)試程序是在做好測(cè)試夾具后進(jìn)行的。
(5)中測(cè)臺(tái)或分選機(jī)。中測(cè)臺(tái)是用來(lái)控制芯片之間的距離的,分選機(jī)是用來(lái)控制電路的上下料的,其應(yīng)用是為了配合集成電路的自動(dòng)化測(cè)試。
(6)測(cè)試數(shù)據(jù)分析。芯片的測(cè)試對(duì)于不合格的產(chǎn)品會(huì)有相應(yīng)的數(shù)據(jù)報(bào)告,數(shù)據(jù)報(bào)告是工程師對(duì)產(chǎn)品問(wèn)題原因進(jìn)行分析的根據(jù),只有掌握這些測(cè)試數(shù)據(jù),才能準(zhǔn)確地對(duì)產(chǎn)品的問(wèn)題進(jìn)行分析,找到問(wèn)題的原因,從而有針對(duì)性地解決問(wèn)題,提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品合格率。
3 典型電路測(cè)試案例應(yīng)用
筆者對(duì)CD2025CP進(jìn)測(cè)試,首先是要對(duì)CD2025CP的雙聲道頻率功放電路有清晰的了解,同時(shí)還要對(duì)該產(chǎn)品的內(nèi)部線路圖和引出端的功能進(jìn)行了解,以此來(lái)確定相應(yīng)的測(cè)試設(shè)備。需要根據(jù)測(cè)試回路來(lái)制作測(cè)試夾具,再針對(duì)該產(chǎn)品的測(cè)試參數(shù)條件和相應(yīng)的測(cè)試儀器來(lái)進(jìn)行編程;程序編寫(xiě)完成后,需要進(jìn)行測(cè)試夾具和測(cè)試測(cè)序的調(diào)制,調(diào)試是集成電路產(chǎn)業(yè)鏈的最后一步,完成之后就可以將產(chǎn)品交付使用了。
另外,測(cè)試夾具的制作不僅需要保證測(cè)試回路的正確性,還要對(duì)布線的合理性和電源線、底線等的布線進(jìn)行合理的規(guī)劃。
4 結(jié)語(yǔ)
總而言之,集成電路測(cè)試是貫穿于整個(gè)集成電路產(chǎn)業(yè)鏈之中的,其為集成電路產(chǎn)業(yè)的規(guī)范、快速發(fā)展提供了重要的支撐,成為了與集成電路設(shè)計(jì)、制造、封裝并舉的四大產(chǎn)業(yè)之一,為信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的支撐。未來(lái),隨著集成電路的發(fā)展規(guī)?;呻娐穼?huì)越來(lái)越復(fù)雜,這對(duì)集成電路的檢測(cè)提出了新的要求,在如此嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)下,相信集成電路測(cè)試技術(shù)將會(huì)發(fā)展到新的高度。
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