黃林

摘 要：自現(xiàn)代以來，在電子整機(jī)中集成電路的使用比例越來越大。對于集成電路，其品質(zhì)也越來越被看重。作為最適合用于分析集成電路是否存在缺陷的工具，測試也愈來愈受到多方的關(guān)注。筆者通過分析目前中國在集成電路方面的產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況，進(jìn)一步研究了中國集成電路的各種測試方法的各種特點(diǎn)，從而闡述了目前中國在集成電路測試技術(shù)方面的現(xiàn)狀，進(jìn)而提出了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展建議。

關(guān)鍵詞：集成電路 測試技術(shù) 發(fā)展策略

中圖分類號：TN407 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）07（b）-0037-02

近幾年，我國的電子技術(shù)蓬勃發(fā)展，尤其是微電子技術(shù)。其集成度每每經(jīng)過一年又半年的時間就能夠翻一倍。在短短的30年的時間內(nèi)，其尺寸就縮小了近1000倍，而性能方面提升了10000倍。目前，在其他發(fā)達(dá)國家中，IC產(chǎn)業(yè)發(fā)展得已經(jīng)非常專業(yè)化，使得設(shè)計產(chǎn)業(yè)、制造產(chǎn)業(yè)、封裝產(chǎn)業(yè)、測試產(chǎn)業(yè)形成了一條互相推動發(fā)展的產(chǎn)業(yè)鏈。作為對設(shè)計產(chǎn)業(yè)、制造產(chǎn)業(yè)和封裝產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步補(bǔ)充，測試產(chǎn)業(yè)也使得集成電路產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展。

1 近年集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，作為經(jīng)濟(jì)增長穩(wěn)定的人口大國，我國擁有龐大的市場需求、低成本的生產(chǎn)能力、低廉的人力勞動以及較為優(yōu)厚的政策支持[1]。這一現(xiàn)狀，使得我國的集成電路產(chǎn)業(yè)在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)上成為各方關(guān)注的熱點(diǎn)，從而使得集成電路產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展。隨著集成電路產(chǎn)業(yè)的高度發(fā)展，通信、電子、互聯(lián)網(wǎng)等的應(yīng)用使得很多的新興產(chǎn)業(yè)興起。與此同時，我國的集成電路測試產(chǎn)業(yè)也同樣隨之快速發(fā)展。

近年，我國的集成電路市場發(fā)展?fàn)顩r已經(jīng)十分出色。然而與國外相比，我國的技術(shù)仍然存在不可忽視的差距，尤其是在高端集成電路技術(shù)方面，我國仍然沒有多少發(fā)言權(quán)。因此，我國依舊需要不懈努力，追趕發(fā)達(dá)國家的技術(shù)，增加自身在集成電路測試方面的發(fā)言權(quán)。作為集成電路產(chǎn)業(yè)的短板，測試技術(shù)產(chǎn)業(yè)也應(yīng)得到足夠的重視[2]。

2 集成電路的幾種測試方法

集成電路的測試目的分析集成電路是否存在缺陷。換言之，其主要目的為確保在較為惡劣的條件下集成電路能夠按照標(biāo)準(zhǔn)正常運(yùn)作。一般情況下，集成電路的測試分為4種，分別是驗證測試、生產(chǎn)測驗、老化測驗、成品測驗。

2.1 驗證測驗

在產(chǎn)品設(shè)計完成后，集成電路要先經(jīng)過驗證測驗才可以投入大規(guī)模生產(chǎn)。其目的是為了保證電路設(shè)計的無錯誤性。在測驗過程中，不僅僅要測驗電路的所有功能，還要在各種復(fù)雜的環(huán)境中進(jìn)行驗證，從而確保集成電路的合格性。

2.2 生產(chǎn)測驗

當(dāng)完成產(chǎn)品設(shè)計并通過驗證測驗之后，流水線上生產(chǎn)完成的產(chǎn)品需要在常規(guī)環(huán)境中進(jìn)行生產(chǎn)測驗。其目的是為了確定產(chǎn)品是否符合要求。在一般情況下，為了節(jié)省時間和成本，生產(chǎn)測驗較為簡單。這一設(shè)計同樣也是為了降低錯誤率，從而降低生產(chǎn)的成本。

2.3 老化測驗

在一般情況下，產(chǎn)品在經(jīng)過長時間的使用后，無可避免地會產(chǎn)生一定的損耗?；谶@一事實，老化測驗的目的為保證老化后產(chǎn)品的合格性。其主要方式為對產(chǎn)品進(jìn)行長時間持續(xù)或者規(guī)律性的測試。通過這一形式的測驗，模擬產(chǎn)品使用的情況，對產(chǎn)品進(jìn)行老化測驗，從而提高產(chǎn)品的品質(zhì)。

2.4 成品測驗

當(dāng)產(chǎn)品通過驗證測驗、生產(chǎn)測驗和老化測驗之后，在投入更大規(guī)模生產(chǎn)之前，企業(yè)還需要進(jìn)行成品測驗。在一般情況下，為防止出現(xiàn)意外，購買的原材料在投入使用前需要進(jìn)行成品測驗。只有檢驗合格的產(chǎn)品才可以進(jìn)行下一步操作，如此才能保證產(chǎn)品的合格性。

3 集成電路目前測試技術(shù)的現(xiàn)狀

自1970年開始，我國集成電路的測評技術(shù)進(jìn)入系統(tǒng)性的研究。通過40年的不懈研究，集成電路的研究從模仿成品變成了獨(dú)自研發(fā)[3]。隨著集成電路產(chǎn)業(yè)的高度發(fā)展，我國的集成電路測試產(chǎn)業(yè)也同樣隨之快速發(fā)展。與此同時，對于公共測驗，其需求也逐漸增大。作為對設(shè)計產(chǎn)業(yè)、制造產(chǎn)業(yè)和封裝產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步補(bǔ)充，測試產(chǎn)業(yè)也進(jìn)一步發(fā)展。

然而，伴隨對IC芯片技術(shù)的需求與功能漸漸提高，只有提高芯片測評的要求才能滿足日益增長的需求。相比于全國半導(dǎo)體行業(yè)正如火如荼地發(fā)展，我國才剛剛走上正路，而作為集成電路產(chǎn)業(yè)的短板，測試技術(shù)產(chǎn)業(yè)還未得到足夠的重視。此時，設(shè)計行業(yè)正在高速發(fā)展，產(chǎn)品的性能一再提升。與此不同，測試產(chǎn)業(yè)卻并未跟上設(shè)計產(chǎn)業(yè)的步伐，甚至于無法迎合我國發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)的需求。這一事實，在根源上限制著我國集成電路相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展步伐。由于缺少能夠獨(dú)立完成測驗的專業(yè)公司，我國設(shè)計公司對于IC方面的設(shè)計無法及時得到驗證，嚴(yán)重阻礙了我國集成電路相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。盡管已經(jīng)存在不同的由國外企業(yè)設(shè)立的測評公司，然而多數(shù)的公司并未對外開放。少數(shù)提供服務(wù)的公司也明確不面向高端技術(shù)層面的集成電路。因此，為完成高端技術(shù)方面的測驗，我國科研人員多半需要申請國外的測驗機(jī)構(gòu)。為了IC行業(yè)更好地發(fā)展，測試設(shè)備和技術(shù)人員的要求都是非常高的。只有結(jié)合硬件和軟件的特點(diǎn)，采用科學(xué)有效的管理方式，才可以保證IC的不斷發(fā)展。因此，能夠進(jìn)行獨(dú)立測驗的公司的設(shè)立，將極大地促進(jìn)我國集成電路的發(fā)展。只有能夠進(jìn)行獨(dú)立測驗的公司選擇對外開放，讓社會中各個公司及時使用測驗技術(shù)，才能盡可能地節(jié)省研發(fā)人員的時間成本，從而提高相關(guān)方面的效率，進(jìn)而降低企業(yè)的成本，最后逐漸推動集成電路的高速發(fā)展。

4 我國集成電路測試發(fā)展策略

隨著一個行業(yè)的逐步發(fā)展，其產(chǎn)業(yè)分工必定是越來越細(xì)致以及明確的。集成產(chǎn)業(yè)也是如此[4]。因而，隨著IC設(shè)計公司的高速發(fā)展，具有獨(dú)立測驗?zāi)芰Φ墓緛硖峁└訉I(yè)的測評服務(wù)是無可厚非的，同時這也是眾人所需的。因此，集成電路相關(guān)產(chǎn)業(yè)的協(xié)調(diào)問題也越來越重要。為促進(jìn)我國集成電路測評產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，以下提出幾點(diǎn)建議。

4.1 測繪技術(shù)的發(fā)展選擇低成本戰(zhàn)略

就目前而言，高端產(chǎn)品在我國的市場只占據(jù)了較小的比例，其中更多的份額還是屬于中低檔的產(chǎn)品。而對于中低檔的產(chǎn)品而言，其芯片的市場價格偏低，因而過高的測試成本無疑是一項不可忽視的負(fù)擔(dān)。因此，此時測評應(yīng)采用較低成本的測評。這意味著測評采用的設(shè)備以及測評人員將是低水平的，從而表明測評采用的系統(tǒng)也將更加低廉。因此，在這一情況下，公司應(yīng)多采用低成本戰(zhàn)略，才能使得測繪技術(shù)的發(fā)展更為迅速。

4.2 高端的測試技術(shù)必須不甘人后

隨著全球半導(dǎo)體的高速發(fā)展，我國半導(dǎo)體行業(yè)也蓬勃發(fā)展。與此同時，而以系統(tǒng)級芯片為主的產(chǎn)品在IC產(chǎn)品中有著越來越大的份額。然而，只有通過嚴(yán)格的測驗才能將SoC變得產(chǎn)業(yè)化。因而隨著SoC需求市場的高速發(fā)展，SoC測評的市場需求也隨之飛速發(fā)展。然而SoC的測驗過程十分困難，目前的設(shè)備無法滿足測評的需求。因此，針對高端的測評技術(shù)，我國也應(yīng)當(dāng)投入一定的資源。

4.3 適度吸收其他先進(jìn)技術(shù)

作為一個高端復(fù)雜的產(chǎn)業(yè)，相比于其他產(chǎn)業(yè)，集成電路測評產(chǎn)業(yè)的投入成本高，技術(shù)要求高。因此，在集成電路測評產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過程中，應(yīng)當(dāng)極力避免閉門造車，轉(zhuǎn)而向社會政府尋求各種資源以供技術(shù)發(fā)展。并且，在條件允許的情況下，應(yīng)適時映入國外先進(jìn)技術(shù)。為了引進(jìn)國外的先進(jìn)技術(shù)，可以通過我國的人口優(yōu)勢以及低成本優(yōu)勢來吸引外企與之合作，從而實現(xiàn)共贏。顯而易見，這對我國集成電路測評產(chǎn)業(yè)有著不容小覷的助力。因此，在發(fā)展過程中，在一定情況下，企業(yè)應(yīng)該選擇吸收其他先進(jìn)技術(shù)，汲取其精華，從而促進(jìn)自身的發(fā)展。

4.4 依靠政府來建立公共的測評機(jī)構(gòu)

隨著集成電路產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，集成電路產(chǎn)業(yè)早已成為我國的支撐產(chǎn)業(yè)之一。一般而言，對于產(chǎn)業(yè)而言，政府的引領(lǐng)、培養(yǎng)和扶持將對產(chǎn)業(yè)帶來不可估計的作用。而只有能夠進(jìn)行獨(dú)立測驗的公司選擇對外開放，讓社會中各個公司及時使用測驗技術(shù)，才能盡可能地節(jié)省研發(fā)人員的時間成本，從而提高相關(guān)方面的效率，進(jìn)而降低企業(yè)的成本，最后逐漸推動集成電路的高速發(fā)展。然而，在一般情況下，只有在政府的幫扶下，這種機(jī)構(gòu)才能更好地開展。因此，在產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中，政府應(yīng)當(dāng)給予一定的幫助，從而促使產(chǎn)業(yè)迅速地發(fā)展，進(jìn)而對政府有著一定的裨益。

5 結(jié)語

通過多方面的研究，目前我國集成電路產(chǎn)業(yè)的狀況值得更多的關(guān)注。盡管我國在集成電路方面已經(jīng)蓬勃發(fā)展，但現(xiàn)如今投入使用的測評技術(shù)還不夠成熟。然而隨著集成電路行業(yè)的發(fā)展，對測評行業(yè)的需求只會越來越迫切。因此，在一方面，企業(yè)需要采用恰當(dāng)?shù)膽?zhàn)略，并持續(xù)提高自身的相關(guān)技術(shù)，并且在合適的時候，企業(yè)也應(yīng)當(dāng)尋求外界的幫助；在另一方面，政府應(yīng)大力支持相關(guān)行業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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[3] 金榮.集成電路可測試性的設(shè)計與實現(xiàn)[J].工程技術(shù)：引文版，2016（5）：37.

[4] 曾凡民.淺談集成電路的測試技術(shù)[J].科研，2016（12）：151-152.