朱雄鋒

摘 要：在數(shù)字電子電路安裝之前，需要對(duì)所選用的數(shù)字集成電路器件進(jìn)行邏輯功能測(cè)試，避免因器件功能不正常而增加調(diào)試的困難。檢測(cè)器件功能的方法有多種多樣，常用的方法為：儀器測(cè)試法、替代法、功能實(shí)驗(yàn)檢查法等，用實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行邏輯功能測(cè)試。數(shù)字電子電路安裝之前對(duì)所選用的數(shù)字集成電路器件進(jìn)行邏輯功能測(cè)試，避免因器件功能不正常而增加調(diào)試的困難，本文分析探討了數(shù)字電子電路的測(cè)試技術(shù)，供參考。

關(guān)鍵詞：數(shù)字電路；電子電路；測(cè)試

1 電子電路的重要性

伴隨我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)的科技水平也在日益提高，電子電路技術(shù)在我國(guó)的各個(gè)領(lǐng)域都得到了較為廣泛的應(yīng)用，為了保證運(yùn)用了電子電路技術(shù)的產(chǎn)品質(zhì)量，就需要對(duì)微電子電路技術(shù)繼續(xù)相應(yīng)的檢測(cè)與校準(zhǔn)，從而達(dá)到質(zhì)量控制的目的。

2 數(shù)字電子電路測(cè)試中存在的問題

在數(shù)字電子電路測(cè)試的過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)一些缺陷和故障。

2.1 數(shù)字電子電路測(cè)試中的缺陷

數(shù)字電子電路檢測(cè)中存在的缺陷指的是集成電子電路芯片的硬件實(shí)現(xiàn)和期望設(shè)計(jì)二者之間的非故意性的差別。其中常見的主要有：（1）在對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行封裝時(shí)的缺陷，如沒有密封好包裝泄露、觸點(diǎn)退化等；（2）產(chǎn)品的使用材料方面的缺陷，如產(chǎn)品表面存在雜質(zhì)、內(nèi)部晶體有殘缺等；（3）產(chǎn)品的使用壽命方面的缺陷，如電遷移等。

2.2 數(shù)字電子電路測(cè)試中遇到的故障

（1）時(shí)間延遲故障：一個(gè)產(chǎn)品的數(shù)字電子電路需要的不僅僅是精確的執(zhí)行正常自身具備的功能，它還需要在規(guī)定的時(shí)間中把正確的信號(hào)傳遞到信號(hào)輸出或者儲(chǔ)存端口。而在有些電子電路中，它只會(huì)短暫使得電路內(nèi)部的狀態(tài)反應(yīng)變慢，這就是時(shí)間延遲故障。（2）固定型故障：指的是產(chǎn)品的數(shù)字電子電路內(nèi)部的信號(hào)線的邏輯狀態(tài)通常是處于不變化的狀態(tài)，它可以反饋出產(chǎn)品在數(shù)字電子電路反面的大部分制造缺陷。檢測(cè)數(shù)字電子電路固定故障的技術(shù)也僅僅只能將測(cè)出百分之九十左右的物理故障而不是全部。

3 微電子電路校準(zhǔn)技術(shù)及自動(dòng)測(cè)試技術(shù)重點(diǎn)

3.1 微電子電路校準(zhǔn)技術(shù)及自動(dòng)測(cè)試技術(shù)的依據(jù)和方法

目前，我國(guó)微電子電路校準(zhǔn)及自動(dòng)測(cè)試并沒有正式的標(biāo)準(zhǔn)，其主要依據(jù)為電子計(jì)量測(cè)試應(yīng)用手冊(cè)及GB3843-83、GB3439-82、GB6798-1996等，這些只是對(duì)測(cè)試方法的基本理論進(jìn)行了規(guī)定，并沒有涉及到編程規(guī)則，所以其并不完善。如果校準(zhǔn)及測(cè)試只有基本理論沒有編程規(guī)則，那么使用同種標(biāo)準(zhǔn)編制出的程序質(zhì)量并不同，那么就沒有辦法保證校準(zhǔn)及測(cè)試的一致性及完整性。微電子電路校準(zhǔn)及檢測(cè)使用的設(shè)備并不是一般的設(shè)備或者系統(tǒng)，其檢測(cè)過(guò)程能夠通過(guò)程序控制，不需要人為干預(yù)。所以對(duì)其的研究也可以看做是對(duì)校準(zhǔn)及檢驗(yàn)程序設(shè)計(jì)規(guī)則的研究。校準(zhǔn)過(guò)程中的控制本文為規(guī)程，檢測(cè)過(guò)程中的控制文本為規(guī)則，兩者都是通過(guò)程序設(shè)計(jì)的形式進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。

3.2 設(shè)備的校準(zhǔn)依據(jù)和方法

設(shè)備的校準(zhǔn)依據(jù)指的是生產(chǎn)制造廠設(shè)計(jì)的指標(biāo)，包括范圍和不確定度、基準(zhǔn)量值、輸入/輸出通道量值。如果通過(guò)傳統(tǒng)手工的方式進(jìn)行校準(zhǔn)，顯然校準(zhǔn)的量值較多，一個(gè)六十通道的測(cè)試系統(tǒng)需要十天或者二十天左右完成，在此過(guò)程中要使用三百多頁(yè)表格。所以就要使用自動(dòng)校準(zhǔn)方式進(jìn)行。設(shè)備校準(zhǔn)主要有兩種方法：

3.2.1 基于基準(zhǔn)參量分別溯源法

因?yàn)槲㈦娮与娐窓z測(cè)設(shè)備為綜合測(cè)量設(shè)備，有多個(gè)不同類型的參量要進(jìn)行校準(zhǔn)，比如電阻、電壓及時(shí)間頻率等，他們相互之間并沒有關(guān)系。通過(guò)此方法校準(zhǔn)，首先要對(duì)基準(zhǔn)量溯源，之后使用合格的基準(zhǔn)量對(duì)設(shè)備的所有參量進(jìn)行校準(zhǔn)檢測(cè)，以此對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)。

3.2.2 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)法

這種方法是通過(guò)已知不確定度的標(biāo)準(zhǔn)樣片，對(duì)不確定度使用的檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行測(cè)量校驗(yàn)，如果其在參量類型范圍內(nèi)是完整的，那么測(cè)量的過(guò)程就是校準(zhǔn)，否則只是核查或者比對(duì)。核查和比對(duì)在過(guò)程條件及目的方面存在一定的差別，如果此測(cè)量過(guò)程是為了能夠檢查系統(tǒng)樣片的可用性，這叫做核查。制備微電子標(biāo)準(zhǔn)樣片一般為自制芯片，因?yàn)樾酒Y(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，制作也非常精細(xì)，自制的話要花費(fèi)大量的資金。所以可以從同批的產(chǎn)品中進(jìn)行選擇，在不確定的條件下，實(shí)現(xiàn)參量的一致性是可行的。

3.3 檢測(cè)覆蓋率及校準(zhǔn)的完整性

檢測(cè)故障的覆蓋率越高，那么就說(shuō)明檢測(cè)校準(zhǔn)的過(guò)程越好，使用最少的代碼獲得最大的故障覆蓋率是最理想的。在傳統(tǒng)測(cè)試碼生成算法研究過(guò)程中就有多種使用的算法，但是實(shí)際上除了窮舉，其他都是實(shí)現(xiàn)不了復(fù)雜電路的全部故障覆蓋率。

與測(cè)試故障覆蓋率相比，校準(zhǔn)的完整性對(duì)測(cè)試碼的量是不太重視，它重視的是需要檢測(cè)的參量是否被完全檢測(cè)。所以，其與檢測(cè)的過(guò)程及方法有著一定的聯(lián)系。比如使用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)法，重視的是輸入/輸出參量是否都被全部檢測(cè)，尤其是第一個(gè)通道的范圍及參量。因?yàn)橄到y(tǒng)一般都自帶驗(yàn)證程序，在自己校驗(yàn)的過(guò)程中，都會(huì)以零通道為基礎(chǔ)，從而實(shí)現(xiàn)測(cè)試系統(tǒng)中通道的一致性。

3.4 軟件校準(zhǔn)及檢測(cè)的驗(yàn)證方法

對(duì)于此類的專用軟件，除了實(shí)測(cè)驗(yàn)證之外，并沒有其他較好的辦法。所以對(duì)于校準(zhǔn)軟件的檢驗(yàn)，首先可以使用可測(cè)性設(shè)計(jì)技術(shù)，以此保證測(cè)試過(guò)程中都能夠驗(yàn)證。另外，使用局部化原理，保證測(cè)試過(guò)程中的測(cè)試都與一個(gè)參量相關(guān)，以此保證唯一的測(cè)試結(jié)果。最后，根據(jù)電路通過(guò)及不通過(guò)不斷變化狀態(tài)的特征，使用相對(duì)性原理，對(duì)測(cè)試結(jié)果有效性進(jìn)行全面的檢查，以此保證程序的可靠性，降低錯(cuò)誤檢測(cè)的機(jī)率。

3.5 量值溯源

量值溯源指的是將量值通過(guò)不間斷的一條鏈追溯到國(guó)家及國(guó)防的最高標(biāo)準(zhǔn)。在微電子電路校準(zhǔn)及檢測(cè)過(guò)程中，量值溯源校準(zhǔn)的方法及溯源方法有著一定的聯(lián)系，所以也就是量值溯源具有兩種方法，分為溯源法及標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)法。由于后者在使用過(guò)程中具有一定的限制，所以就要使用溯源法對(duì)微電子電路進(jìn)行校準(zhǔn)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜合而言，我國(guó)數(shù)字電子電路檢測(cè)技術(shù)不斷地發(fā)展進(jìn)步，需要緊跟世界微電子行業(yè)的腳步，不斷地進(jìn)行自我發(fā)展自我創(chuàng)新，在不損害我國(guó)國(guó)家利益的前提之下，博采眾家之長(zhǎng)，與發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)展開技術(shù)交流與合作，提升我國(guó)數(shù)字電子電路檢測(cè)水平。

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