集成电路论文

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集成电路综述论文

集成电路综述论文

集成电路的过去、现在和未来摘要:本文简要介绍了集成电路的发展历史、发展现状和发展前景。

着重介绍了集成电路技术在一些领域的应用和我国集成电路产业的现状和发展。

关键词:集成电路技术应用电子信息技术一、发展历史集成电路的发明和应用是人类20世纪科技发展史上一颗最为璀璨的明珠。

50多年来,集成电路不仅给经济繁荣、社会进步和国家安全等方面带来了巨大成功,而且改变了人们的生产、生活和思维方式。

当前集成电路已是无处不有、无时不在。

她已经成为人类文明不可缺乏的重要内容。

1949年12月23日,美国贝尔实验室的肖克莱、巴丁和布拉顿三人研究小组发现了晶体管效应,并在此基础上制出了世界上第一枚锗点接触晶体管,从此开创了人类大规模利用半导体的新时代。

两年后肖克莱首次提出了晶体管理论。

1953年出现了锗合金晶体管,1955年又出现了扩散基区锗合金晶体管。

1957年美国仙童公司利用硅晶片上热生长二氧化硅工艺制造出世界上第一只硅平面晶体管。

从此,硅成为人类利用半导体材料的主要角色。

1958年美国德州仪器公司青年工程师基尔比制作出世界上第一块集成电路。

1960年初美国仙童公司的诺依思制造出第一块实用化的集成电路芯片。

集成电路的发明为人类开创了微电子时代的新纪元。

在此后的五十多年里,集成电路技术发展迅速,至今,半导体领域中获得过诺贝尔物理奖的发明创造已有5项。

晶体管由于其广泛的用途而被迅速投入工业生产,“硅谷”成为世界集成电路的策源地,并由此向世界多个国家和地区辐射:上世纪60年代向西欧辐射,70年代向日本转移,80年代又向韩国、我国台湾和新加坡转移。

至上世纪90年代,集成电路产业已成为一个高度国际化的产业。

发展现状简介集成电路具有多种特点,如其体积小、质量轻、功能齐全、可靠性高、安装方便、频率特性好、专用性强以及元器件的性能参数比较一致,对称性好。

目前最先进的集成电路是微处理器或多核处理器的“核心”,可以控制电脑、手机到数字微波炉的一切。

数字集成电路论文ESL方法学的SOC设计与验证技术综述

数字集成电路论文ESL方法学的SOC设计与验证技术综述

数字集成电路论文题目:ESL方法学的SOC设计与验证技术综述系名称:信息工程专业:电子科学与技术班级:一班学号:姓名:年月日本文讨论电子系统级(ESL)设计和验证方法学在系统级芯片(SoC)设计中的应用。

ESL 设计是能够让SoC 设计工程师以紧密耦合方式开发、优化和验证复杂系统架构和嵌入式软件的一套方法学,它还提供下游寄存器传输级(RTL)实现的验证基础。

已有许多世界领先的系统和半导体公司采用ESL 设计。

他们利用ESL 开发具有丰富软件的多处理器器件,这些器件为创新终端产品获得成功提供必需的先进功能性和高性能。

为什么中国的电子产业将会对ESL 感兴趣?因为中国领先的电子公司正在经历一场对他们竞争力非常关键的转型。

通过采纳技术创新策略,中国将成为纯粹的知识产权(IP)提供者,而不是纯粹的IP 消费者。

那些拥有知识产权的公司将持有通向IP 库的钥匙。

为成功地执行创新策略,中国公司必须采用创新领先公司所使用的先进设计方法学。

ESL 设计正是这样一种方法学。

它已经被诸多国际系统和半导体公司采用。

在中国,大唐已率先在中国3G 手机技术-TD-SCDMA 开发中采用ESL 设计,清华大学及其一些产业合作单位也采用ESL 方法学开发先进的地面数字多媒体广播应用。

ESL 发展的背景电子系统级(ESL ,Electronic System Level )设计方法和ESL 工具相对来说是一种较新的方法学和工具。

虽然这种方法学的提出和工具的开发在20世纪90年代已经开始,但由于相关工具无法配合及市场需求较少,在过去几年EDA 产业一直居于不太起眼的位置。

随着90nm 技术的出现,上亿门规模电路的开发及系统的复杂度得剧增,ESL 设计逐渐受到重视,但真正能够执行设计流程所需的ESL 工具,直到最近几年才开始陆续上市。

ESL 设计指系统级的设计方法,是从算法建模演变而来的。

ESL 设计已经演变为嵌入式系统软、硬件设计、验证、调试的一种补充方法学。

集成电路封装工艺(毕业学术论文设计)

集成电路封装工艺(毕业学术论文设计)

集成电路封装工艺(毕业学术论文设计)摘要本文对集成电路封装工艺进行了研究和设计,旨在提出一种能够满足高性能、小尺寸和低功耗要求的封装工艺方案。

首先,对集成电路封装的发展历程进行了简要回顾,并分析了目前常见的几种封装工艺类型。

然后,针对目标封装工艺的要求,提出了一种新型封装工艺方案,并详细介绍了该方案的工艺流程和关键步骤。

最后,通过实验和性能评估,验证了该封装工艺方案的可行性和效果。

1. 引言集成电路是现代电子技术的核心,随着技术的进步,集成电路的封装工艺也在不断发展和改进。

封装工艺的优劣直接影响到集成电路的性能、尺寸和功耗等方面,因此,设计一种高性能、小尺寸和低功耗的封装工艺方案成为当前的研究热点。

本文旨在提出一种新型封装工艺方案,以满足目标集成电路的需求。

具体来说,本文的研究目标包括以下几个方面: - 提高集成电路的性能指标,如工作频率、时序特性等; - 减小集成电路的尺寸,提高空间利用率; - 降低集成电路的功耗,延长电池寿命。

2. 集成电路封装工艺的发展历程封装工艺是将集成电路芯片与引线、封装材料等相结合,形成成品电路的过程。

在集成电路的发展过程中,封装工艺经历了多个阶段的演进。

在早期,集成电路的封装工艺主要采用插针式DIP(Dual In-line Package)封装,这种封装形式简单、容易实现,但存在尺寸大、布线难、散热困难等问题。

随着技术的进步,表面贴装封装(Surface Mount Technology,SMT)逐渐成为主流。

SMT封装工艺避免了插针式封装的缺点,大大提高了集成电路的密度和性能。

近年来,随着集成电路的尺寸不断缩小,新型封装工艺如无封装封装(Wafer Level Package,WLP)、芯片级封装(Chip Scale Package,CSP)、三维封装等逐渐崭露头角。

这些封装工艺以其小尺寸、高性能和低功耗的特点,成为了当前研究的热点。

3. 目标封装工艺方案设计根据上述研究目标,本文提出了一种基于芯片级封装和三维封装技术的新型封装工艺方案。

集成电路版图设计论文

集成电路版图设计论文

集成电路版图设计班级12级微电子姓名陈仁浩学号2012221105240013摘要:介绍了集成电路版图设计的各个环节及设计过程中需注意的问题,然后将IC版图设计与PCB版图设计进行对比,分析两者的差异。

最后介绍了集成电路版图设计师这一职业,加深对该行业的认识。

关键词: 集成电路版图设计引言: 集成电路版图设计是实现集成电路制造所必不可少的设计环节,它不仅关系到集成电路的功能是否正确,而且也会极大程度地影响集成电路的性能、成本与功耗。

近年来迅速发展的计算机、通信、嵌入式或便携式设备中集成电路的高性能低功耗运行都离不开集成电路掩模版图的精心设计。

一个优秀的掩模版图设计者对于开发超性能的集成电路是极其关键的。

一、集成电路版图设计的过程集成电路设计的流程:系统设计、逻辑设计、电路设计(包括:布局布线验证)、版图设计版图后仿真(加上寄生负载后检查设计是否能够正常工作)。

集成电路版图设计是集成电路从电路拓扑到电路芯片的一个重要的设计过程,它需要设计者具有电路及电子元件的工作原理与工艺制造方面的基础知识,还需要设计者熟练运用绘图软件对电路进行合理的布局规划,设计出最大程度体现高性能、低功耗、低成本、能实际可靠工作的芯片版图。

集成电路版图设计包括数字电路、模拟电路、标准单元、高频电路、双极型和射频集成电路等的版图设计。

具体的过程为:1、画版图之前,应与IC 工程师建立良好沟通在画版图之前,应该向电路设计者了解PAD 摆放的顺序及位置,了解版图的最终面积是多少。

在电路当中,哪些功能块之间要放在比较近的位置。

哪些器件需要良好的匹配。

了解该芯片的电源线和地线一共有几组,每组之间各自是如何分布在版图上的? IC 工程师要求的工作进度与自己预估的进度有哪些出入?2、全局设计:这个布局图应该和功能框图或电路图大体一致,然后根据模块的面积大小进行调整。

布局设计的另一个重要的任务是焊盘的布局。

焊盘的安排要便于内部信号的连接,要尽量节省芯片面积以减少制作成本。

集成电路专业公开发过的论文摘要参考

集成电路专业公开发过的论文摘要参考

集成电路专业公开发过的论文摘要参考集成电路专业是电子工程的一个重要分支,在现代电子技术发展中发挥着至关重要的作用。

以下是一些公开发过的集成电路专业论文的摘要,希望能够给读者提供一些参考和启示。

论文一:基于图像处理技术的集成电路缺陷检测该论文旨在通过图像处理技术,实现对集成电路制造过程中可能存在的缺陷进行高效、精准的检测。

其中,研究人员首先对待检测的集成电路样品进行图像采集和预处理,之后通过图像分割、形态学处理等方法,得到集成电路的纹理特征和周边信息;接着,研究人员结合机器学习算法,对图像特征进行训练,并建立了一套自适应的缺陷检测模型,该模型可以根据不同物理特性的缺陷进行分类检测。

最终,实验结果表明,该方法可以高效地检测出所有缺陷,并具有较高的准确率和鲁棒性。

论文二:集成电路中时钟树设计优化该论文针对时钟树在集成电路设计中的重要性,研究了一种基于最短路径算法的时钟树设计方法,并将其在FPGA芯片的设计中进行了验证。

研究人员首先通过全局路径搜索,得到了传输时钟所需的最短路径,然后利用具有流动性的O(1)时钟基准树来构建大型时钟树,并利用所提出的动态调度算法实现了布图。

最后,以Xilinx Virtex-6系列FPGA芯片为例验证了该方法的有效性和性能。

结果表明,该时钟树设计方法能够提高系统时钟频率,减少功耗,并且实现的时钟延迟在一个可接受的范围内。

论文三:基于ICM方法的真实时间温度补偿电路设计该论文通过Intelligent Compensation Method (ICM)算法,提出了一种适应环境温度变化的实时温度补偿电路设计方法,该方法较好地解决了温度变化对集成电路的影响。

该方法的设计流程具有非常高的仿真准确率和强鲁棒性,通过对多组不同情况下的温度测试数据进行仿真分析,可以得出该方法的设计误差率和热滞后现象均比传统方法更低。

最终,实验结果表明,该设计方法可以有效地提高真实时间系统的可靠性和鲁棒性。

超大规模集成电路论文

超大规模集成电路论文

课程论文(超大规模集成电路设计)题目基于CPLD的曼彻斯特编解码器设计专业学生姓名学号得分基于CPLD的曼彻斯特编解码器设计引言虽然计算机通信的方法和手段多种多样,但都必须依靠数据通信技术。

数据通信就是将数据信号加到数据传输信道上进行传输,并在接收点将原始发送的数据正确地恢复过来。

由于计算机产生的一般都是数字信号,因此计算机之间的通信实际上都属于数据通信。

曼彻斯特码编解码器是1553B总线接口中不可缺少的重要组成部分,曼彻斯特码编解码器设计的好坏直接影响总线接口的性能,在数控测井系统和无线监控等领域,曼彻斯特码编解码器都有广泛应用。

1 数据通信系统结构图1所示是数据通信系统的基本构成。

在计算机通信中,通信双方传递的信息必须进行量化并以某种形式进行编码后才能进行传输。

机内信号不论采用哪一种编码方法,它们的基本信号都是脉冲信号,为了减少信号在传输媒质上的通信带宽限制,以及噪音、衰减、时延等影响,也由于同步技术的需要,操作时都需要对简单的脉冲信号进行一些不同的变换,以适合传输的需要。

这样就会产生许多不同的代码,通常有不归零电平(NRZ-L)码,逢“1”反转(NRZ-1)码,曼彻斯特码和差分曼彻斯特等。

图2所示是部分编码方式的波形图。

由图2可知,不归零码的制码原理是用负电平表示“0”,正电平表示“1”,其缺点是难以分辨一位的结束和另一位的开始;发送方和接收方必须有时钟同步;若信号中“0”或“1”连续出现,信号直流分量将累加,这样就容易产生传播错误。

曼彻斯特码(Manchester)的原理是每一位中间都有一个跳变,从低跳到高表示“0”,从高跳到低表示“1”。

这种编码方式克服了NRZ码的不足。

每位中间的跳变即可作为数据,又可作为时钟,因而能够自同步。

曼彻斯特编码特点是每传输一位数据都对应一次跳变,因而利于同步信号的提取,而且直流分量恒定不变。

缺点是数据编码后,脉冲频率为数据传输速度的2倍。

差分曼彻斯特码(Differential Manchester)的原理是每一位中间都有一个跳变,每位开始时有跳变表示“0”,无跳变表示“1”。

单片机的原理及应用论文

单片机的原理及应用论文

单片机的原理及应用论文单片机是一种集成电路,它集成了中央处理器、存储器、输入输出接口和定时器等功能模块,可以完成各种控制任务。

单片机的原理是通过执行存储在其内部存储器中的指令来实现各种功能。

它具有体积小、功耗低、成本低、可靠性高等特点,因此在各个领域都有广泛的应用。

单片机的原理主要包括指令执行、存储器管理、输入输出控制和时钟控制等方面。

指令执行是单片机的核心功能,它通过解码指令并执行相应的操作来完成各种任务。

存储器管理是指单片机对内部存储器和外部存储器的管理和访问控制。

输入输出控制是指单片机与外部设备之间的数据交换和控制信号的传输。

时钟控制是指单片机通过时钟信号来同步各个功能模块的工作。

单片机的应用非常广泛,涵盖了各个领域。

在工业控制领域,单片机可以用于控制各种设备和机器,实现自动化生产。

在家电领域,单片机可以用于控制电视、空调、洗衣机等家电设备的运行。

在通信领域,单片机可以用于控制手机、路由器等通信设备的功能。

在汽车领域,单片机可以用于控制汽车的发动机、制动系统等。

在医疗领域,单片机可以用于控制医疗设备的运行。

在军事领域,单片机可以用于控制导弹、雷达等军事设备的功能。

单片机的应用还可以扩展到物联网领域。

物联网是指通过互联网将各种物理设备连接起来,实现信息的交换和共享。

单片机可以作为物联网终端设备的控制核心,通过与传感器、执行器等设备的连接,实现对物理世界的感知和控制。

例如,可以利用单片机控制智能家居系统,实现对家庭设备的远程控制和监控。

可以利用单片机控制智能农业系统,实现对农作物的自动灌溉和施肥。

可以利用单片机控制智能交通系统,实现对交通信号的智能控制和优化。

总之,单片机是一种功能强大、应用广泛的集成电路。

它的原理是通过执行存储在内部存储器中的指令来实现各种功能。

它的应用涵盖了工业控制、家电、通信、汽车、医疗、军事等各个领域,还可以扩展到物联网领域。

随着科技的不断进步,单片机的应用前景将更加广阔。

集成电路封装工艺(毕业学术论文设计)

集成电路封装工艺(毕业学术论文设计)

集成电路封装工艺(毕业学术论文设计)本文旨在介绍集成电路封装工艺的重要性和研究背景,以及阐述本论文的目的和结构安排。

集成电路是现代电子技术中的关键组成部分,其封装工艺对于保护集成电路的完整性和性能至关重要。

随着集成电路的不断发展,封装工艺的研究和优化变得越发重要。

本论文旨在研究集成电路封装工艺的相关技术和方法,以提高封装工艺的效率和可靠性。

本论文的结构安排如下:引言:介绍集成电路封装工艺的重要性和研究背景,说明本论文的目的和结构安排。

相关工艺:介绍集成电路封装工艺的基本概念和技术,包括封装材料、封装方法等。

封装工艺优化:探讨封装工艺中存在的问题和挑战,并提出相应的优化策略和方法。

实验与结果:介绍针对集成电路封装工艺的实验设计和实验结果分析,验证优化策略的有效性。

结论:总结论文的主要研究内容、取得的成果以及未来可能的研究方向。

希望通过本论文的研究,能够对集成电路封装工艺的优化和发展提供有益的参考和指导。

本文详细介绍集成电路封装工艺的定义、组成和基本流程,包括设计、布局、封装材料选择、封装技术等内容。

集成电路封装工艺是将裸露的集成电路芯片封装在一个外部封装材料中,以提供保护和连接功能的一种技术。

它是集成电路制造过程中不可或缺的一环。

封装工艺的组成部分包括设计、布局、封装材料选择和封装技术。

设计集成电路封装工艺的设计阶段涉及到确定芯片封装的物理特性和封装类型。

封装设计需要考虑到芯片的尺寸、引脚数量、电气性能、散热需求等因素。

布局封装布局是将芯片和周围器件的引脚连接起来的过程。

在布局阶段,需要精确安排引脚的位置和间距,以确保信号传输效果和封装可靠性。

封装材料选择在选择封装材料时,需要考虑到材料的导热性能、机械强度、耐化学性等因素。

常用的封装材料包括塑料、陶瓷和金属等。

封装技术封装技术涉及到将芯片与封装材料进行物理连接的过程。

常见的封装技术包括焊接、黏贴、球栅阵列(BGA)等。

集成电路封装工艺的基本流程包括设计、布局、材料选择和封装技术。

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集成电路自动测试技术综述陈华成0812002193 电087摘要:随着经济发展和技术的进步,集成电路(Integrated Circuit,IC)产业取得了突飞猛进的发展。

集成电路测试是集成电路产业链中的一个重要环节,是保证集成电路性能、质量的关键环节之一。

集成电路测试是集成电路产业的一门支撑技术,而集成电路自动测试设备(Automatic Test Equipment,A TE)是实现集成电路测试必不可少的工具。

本文首先介绍了集成电路自动测试系统的国内外研究现状,接着介绍了数字集成电路的测试技术,包括逻辑功能测试技术和直流参数测试技术。

逻辑功能测试技术介绍了测试向量的格式化作为输入激励和对输出结果的采样,最后讨论了集成电路测试面临的技术难题。

关键词:集成电路;测试技术;IC1 引言随着经济的发展,人们生活质量的提高,生活中遍布着各类电子消费产品。

电脑﹑手机和mp3播放器等电子产品和人们的生活息息相关,这些都为集成电路产业的发展带来了巨大的市场空间。

2007年世界半导体营业额高达2.740亿美元,2008世界半导体产业营业额增至2.850亿美元,专家预测今后的几年随着消费的增长,对集成电路的需求必然强劲。

因此,世界集成电路产业正在处于高速发展的阶段。

集成电路产业是衡量一个国家综合实力的重要重要指标。

而这个庞大的产业主要由集成电路的设计、芯片、封装和测试构成。

在这个集成电路生产的整个过程中,集成电路测试是惟一一个贯穿集成电路生产和应用全过程的产业。

如:集成电路设计原型的验证测试、晶圆片测试、封装成品测试,只有通过了全部测试合格的集成电路才可能作为合格产品出厂,测试是保证产品质量的重要环节。

集成电路测试是伴随着集成电路的发展而发展的,它为集成电路的进步做出了巨大贡献。

我国的集成电路自动测试系统起步较晚,虽有一定的发展,但与国外的同类产品相比技术水平上还有很大的差距,特别是在一些关键技术上难以实现突破。

国内使用的高端大型自动测试系统,几乎是被国外产品垄断。

市场上各种型号国产集成电路测试,中小规模占到80%。

大规模集成电路测试系统由于稳定性、实用性、价格等因素导致没有实用化。

大规模/超大规模集成电路测试系统主要依靠进口满足国内的科研、生产与应用测试,我国急需自主创新的大规模集成电路测试技术,因此,本文对集成电路测试技术进行了总结和分析。

2 集成电路测试的必要性随着集成电路应用领域扩大,大量用于各种整机系统中。

在系统中集成电路往往作为关键器件使用,其质量和性能的好坏直接影响到了系统稳定性和可靠性。

如何检测故障剔除次品是芯片生产厂商不得不面对的一个问题,良好的测试流程,可以使不良品在投放市场之前就已经被淘汰,这对于提高产品质量,建立生产销售的良性循环,树立企业的良好形象都是至关重要的。

次品的损失成本可以在合格产品的售价里得到相应的补偿,所以应寻求的是质量和经济的相互制衡,以最小的成本满足用户的需要。

作为一种电子产品,所有的芯片不可避免的出现各类故障,可能包括:1.固定型故障;2.跳变故障;3.时延故障;4.开路短路故障;5桥接故障,等等。

测试的作用是检验芯片是否存在问题,测试工程师进行失效分析,提出修改建议,从工程角度来讲,测试包括了验证测试和生产测试两个主要的阶段。

一款新的集成电路芯片被设计并生产出来,首先必须接受验证测试。

在这一阶段,将会进行功能测试、以及全面的交流(AC)参数和直流(DC)参数的测试等,也可能会探测芯片的内部结构。

通常会得出一个完整的验证测试信息,如芯片的工艺特征描述、电气特征(DC 参数、AC参数、电容、漏电、温度等测试条件)、时序关系图等等。

通过验证测试中的参数测试、功能性测试、结构性测试,可以诊断和修改系统设计、逻辑设计和物理设计中的设计错误,为最终规范(产品手册)测量出芯片的各种电气参数,并开发出测试流程。

当芯片的设计方案通过了验证测试,进入生产阶段之后,将利用前一阶段设计好的测试流程进行生产测试。

在这一阶段里,测试的目的就是对被测芯片进行“Pass”或“Fail”判断。

由于要每一片芯片进行生产测试,所以测试成本是这一阶段的首要问题。

出于此种目的,测试的效率很关键,生产测试生产没有验证测试那么全面,测试通常所采用的测试向量集不会包含过多的测试向量,但是必须有足够高的模型化故障的覆盖率以满足质量上的要求。

3 集成电路测试的分类依照器件开发和制造阶段、采用的工艺技术、测试项目种类以及待测器件等的不同,测试技术可以分为很多种类。

器件开发阶段的测试包括:1.晶圆测试(Wafer Test):对裸露的、尚未切割的每颗晶圆进行探针测试。

测试过程中,要让测试仪的探针与晶粒上的节电接触,测试晶粒的电气特性不合格的晶粒会被标上记号。

探针卡的阻抗匹配和延时问题必须加以考虑,以便于时序调整和矫正。

2.生产测试:晶圆上的芯片经过封装后,对成品进行全面的电性能测试。

3.老化测试:通过生产性测试的产品并不是完全一致的,在实际应用当中,有些会很快失效,而有些会能长时间正常工作。

老化测试是通过一个长时间的连续或周期性的测试使不耐用的器件失效,从而确保老化测试后器件的可靠性。

老化测试分为静态老化测试和动态老化测试。

静态老化测试是在给器件提供供电电压下,提高器件的工作温度,对其寿命进行测试。

动态老化测试是在静态老化测试的基础上施加激励。

4.质量控制测试:为确保生产产品的质量,对准备出厂的合格器件进行抽样测试,确保良品的合格率。

目前,集成电路针对不同的应用场合分为民用标准级、工业标准级和军用标准级别,不同的级别参数测试的标准高低不同。

图1为集成电路一般的测试流程:图1 测试流程4 集成电路测试的原理与方法通常的按测试项目种类分主要包括:1.逻辑功能测试:根据被测器件的真值表,设计向量,对器件逻辑功能进行测试。

2.直流参数测试:在DUT的引脚上施加电流或电压,测出具体的参数数值。

测试项目包括:开路/短路测试,输出驱动电流测试,漏电电流测试,电源电流测试,转换电平测试等。

4.1数字器件的逻辑功能测试结合体图2,逻辑功能测试是旨在于检查被测器件在类似实际使用的环境下是否能实现其预期逻辑功能的一类测试,也就是我们常说的功能测试。

功能测试根据被测器件的真值表、状态方程、测试图形来测试器件的逻辑功能。

功能测试是全集的,测试向量集不会包含多余的测试向量,但必须有足够高的故障覆盖率。

在电路中传输的逻辑“1/0”是由带定时特性和电平特性的波形,与波形形状、脉冲宽度、脉冲边缘或斜率以及上升沿和下降沿的位置都有关系。

功能测试关注的重点是测试图形产生的速度、边沿定时控制的特性、输入/输出控制和屏蔽选择。

参照被测器件(DUT)的器件手册,考虑各个方面的性能,必须仔细检查下列项的准确值:①被测器件电源电压最小值/最大值;②V OL/V OH(输出电压);③V IL/V IH(输入电压);④I OL/I OH (输出负载电流);⑤动态电流负载参考电平VREF;⑥测试频率/周期;⑦输入信号时序(时钟/建立时间/保持时间/控制信号);⑧输入信号波形编码方式;⑨输出时序(在周期内何时对输出进行采样);⑩向量序列(向量文件内的开始/停止位置)。

从以上可以看出,逻辑功能测试中需要配置大量的资源信息,主要由两大块组成,一是测试向量文件,另外一块是包含测试指令的主测试程序。

测试向量代表了测试待测器件所需的激励输入和期望输出的逻辑状态。

主测试程序设定测试速率、引脚部件电平值、输入通道的编码格式、波形和时序等所必需的信息。

从向量存储器里输出的数据与时序,编码格式以及电平数据结合在一起,通过引脚电路施加给被测器件。

输入的测试数据就包含测试向量、输入信号时序、输入信号格式化编码、输入电平组等。

执行功能测试时,设定必要的初始程序、合理的电平和电流值和定时条件后,测试系统逐个周期的给DUT提供激励,同时在一个周期内对DUT的输出进行监测,输出信号与测试向量表示的期望值相互比较,如果输出引脚输出的逻辑状态与期望不相符合,则功能测试失效。

图2 集成电路逻辑功能测试原理图对输出响应的检测有两种方法。

(1)比较法:输入激励同时应用于被测电路和一个称为金器件(设为无故障)的相同器件,比较两者输出响应即可判断被测电路正确性。

这种比较法一般适用于比较简单的标准中小规模(SSI、MSI)电路的测试。

(2)存储响应法:结合图3,在计算机的控制下,被测器件的测试集存放在测试系统高速缓冲存储器中。

测试时,测试图形根据测试主频逐排读出,输入激励顺次施加于被测器件,逐拍与期望响应作为比较。

如果比较结果全部一致,则证明器件功能合格;否则称器件功能失效。

这种方法涉及大量测试数据的存储和读出操作,但它具有相当的灵活性,也适用于时序电路的测试。

该方法的优点是可以根据测试要求,在确保一定的测试可接受的前提下,将一个很长的测试集进行压缩,这样不仅节省了存储空间,而且加快了测试速度,因此存储响应原理为众多测试系统所采用。

测试的顺序为测试矢量→被测电路→与标准响应比较→结果分析。

图3 存储响应法4.1.1测试周期及输入数据(1)测试周期测试周期是测试器件过程中的工作频率,为每一条测试向量所持续的时间。

功能测试建立时序的第一步是定义测试周期的时序关系。

(2)输入数据激励给DUT的数据是含有时序和电平信息的,一般由以下因数构成:①测试向量;②输入信号格式化编码组;③输入信号电平组;④输入信号时序组。

激励给DUT的输入信号是以测试向量数据形式存储的逻辑“1/0”,而代表逻辑“1/0”的电平则由电子引脚中的V IH/V IL参考电平规定的。

输入信号要求设置为包含唯一格式化编码方式和设定时序更为复杂的数据形式,主程序中会包含这些信息并通过相应的代码实现设置。

(3)输入信号格式根据DUT输入引脚的特性,设定其输入信号的编码格式以完成功能测试,使用得当还可以保证规格书定义的所有交流参数被测试。

信号格式与测试向量、时沿设定及输入电平组合起来作为DUT的输入信号波形。

图4给出了一些信号格式的简单描述。

图4 信号格式化编码①NRZ(Non Return to Zero,不返回):代表存储于向量存储器的实际数据,它不含有时沿信息,只在每个周期的起始点(T0)发生变化。

②DNRZ(Delayed Non Return to Zero,延迟不返回):顾名思义,它和NRZ一样代表存储于向量存储器的数据,只是周期中数据的转变点不在T0。

如果当前周期和前一周期的数据不同,DNRZ会在预先定义的前延处发生跳变。

③RZ(Return to Zero,归零码):当数据为逻辑“1”时提供一个正向脉冲,数据为逻辑“0”时则保持为低状态。

RZ信号含有前(上升)沿和后(下降)沿这两个时间沿。

当相应引脚的所有向量都为逻辑“1”时,用RZ格式则等于提供正向脉冲的时钟,脉宽是可以调节的。

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