集成电路功能测试

集成电路功能测试
集成电路功能测试

院系:信息院

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实验名称:集成电路功能测试课程名称:微电子电路实验

集成门电路功能测试

1.9a.1 实验目的

1.熟悉逻辑值与电压值的关系。

2.掌握常用逻辑门电路逻辑功能及其测试方法。

3.熟悉硬件基础电路实验箱的基本功能和使用方法。

1.9a.2 实验仪器设备与元器件

1.硬件基础电路实验箱,双踪示波器,数字万用表。

2.74LS00,74LS04,74LS08,74LS32,74LS86各一块。

1.9a.3 实验概述

1.要求预习:预习本次实验的全部内容, 了解各门电路的外部引脚排列及功能验证方法;了解所使用的数字实验装置;画出实验电路原理图。

2.逻辑值与电压值

在数字电路中,逻辑“1”与逻辑“0”可表示两种不同电平的取值,根据实际取值的不同,有正、负逻辑之分。正逻辑中,高电平用逻辑“1”表示,低电平用逻辑“0”表示;负逻辑中,高电平用逻辑“0”表示,低电平用逻辑“1”表示。

逻辑电路的输入与输出仅表示某种逻辑状态(“1”或“0”),而不表示具体的数值。由于在数字电路中只关心信号的有无即电位的相对高低,故多少伏以上算为高电平、多少伏以下算为低电平,不同场合,规定有所不同。

3.门电路的基本功能

集成门电路是组成各种数字电路的基本单元,它是一种条件开关电路,它的输出信号与输入信号之间存在着一定逻辑关系,基本逻辑关系是与门、或门、非门三种。与、或、非、与非、或非和异或等基本逻辑门电路为常用的门电路,表达它们的逻辑关系用真值表、逻辑表达式和逻辑符号。图1.9a.2 是TTL与非门74LS00的逻辑电路及逻辑符号。A,B为逻辑门的输入端,Y为输出端,当A,B中有一个端接低电平0.2V时,多发射极三极管T1中必有一个发射结导通,并将T1的基级电位箝位在U IL+0.7 V=0.9V上。此时T2,T5截止,T3,T4导通,输出为高电平U OH。当A,B同时接高电平U IH时,T2,T5导通,T3,T4截止,T l的基级电位箝位在2.1 V,输出为低电平U OL。输出与输入的逻辑关系为Y=AB。

(a) 与非门逻辑符号(b) 逻辑电路

图1.9a.2 74LS00逻辑电路逻辑符号

4.数字集成电路的引脚识别及型号识别

集成电路的每一个引脚各对应一个脚码,每个脚码所表示的阿拉伯数字(如l,2,3,…)是该集成电路物理引脚的排列次序。使用器件时,应在手册中了解每个引脚的作用和每个引脚的物理位置,以保证正确地使用和连线。从图 1.9a.2可见,双列直插式集成与非门电路CT74LS00。

图1.9a.2 数字集成电路的脚码及型号

集成电路有定位标识,帮助使用者确定脚码为l的引脚;定位标识有半圆和圆点两种表达形式,最靠近定位标识的引脚规定为物理引脚的第l脚,脚码为l,其他引脚的排列次序及脚码按逆时针方向依次加l递增。

器件的型号:CT74LS00 C(或M) J (或D或P或F)

①②③④⑤

说明:①C:中国;②T:TTL集成电路:③74:国际通用74系列(如果是54,则表示国际通用54系列),LS:低功耗肖特基电路,00:器件序号为四2输与非门;④C:商用级(工作温度O~70℃),M:-55"~125℃(只出现在54系列);⑤J:黑瓷低熔玻璃双列直插封装,D:多层陶瓷双列直插封装,P:塑料双列直插封装,F:多层陶瓷扁平封装。

如果将型号中的CT换为国外厂商缩写字母,则表示该器件为国外相应产品的同类型号。例如,SN表示美国得克萨斯公司,DM表示美国半导体公司,MC表示美国摩托罗拉公司,HD表示日本日立公司。

集成电路元件型号的下方有一组表示年、周数生产日期的阿拉伯数字,注意不要将元件型号与生产日期混淆。

5.数字电路的测试

常对组合数字电路进行静态和动态测试,静态测试是在输入端加固定的电平信号,测试输出壮态,验证输入输出的逻辑关系。动态测试是在输入端加周期性信号,测试输入输出波形,测量电路的频率响应。常对时序电路进行单拍和连续工作测试,验证其状态的转换是正确。本实验验证集成门电路输入输出的逻辑关系,实验在由计算机电路基础实验箱和相关的测试仪器组成的物理平台上进行。

计算机电路基础实验箱广泛地应用于以集成电路为主要器件的数字电路实验中,它的主要组成部分有:

(1)直流电源:提供固定直电源和可调电源。

(2)信号源:单脉冲源(正负两种脉冲);连续脉冲。

(3)逻辑电平输出电路:通过改变逻辑电平开关状态输出两个电平信号:高电平“1”和低电平“0”。

(4)逻辑电平显示电路:电平显示电路由发光二极管及其驱动电路组成,用来指示测试点的逻辑电平。

(5)数码显示器:数码显示器由七段LED数码管及其译码器组成。

(6)元件库:元件库装有电位器,1电阻,电容,二极管。

(7)插座区与管座区:可插入集成电路,分立元件。

6.集成门电路功能验证方法

选定器件型号,查阅该器件手册或该器件外部引脚排列图,根据器件的封装,连接好实验电路,以测试74LS00与非门的功能为例:

图1.9a.2 74LS00的封装

正确连接好器件工作电源:74LS00的1 4脚和7脚分别接到实验平台的5 V直流电源的“+5 V"和“GND”端处,TTL数字集成电路的工作电压为5 V(实验允许±5%的误差)。

连接被测门电路的输入信号:74LS00有四个二输入与非门,可选择其中一个二输入与非门进行实验,将输入端A,B分别连接到实验平台的“十六位逻辑电平输出”电路的其中

两个输出端。

连接被测门电路的输出端:将与非门的输出端Y连接到“十六位逻辑电平显示”电路的其中一个输入端。

确定连线无误后,可以上电实验,并记录实验数据,分析结果。

通过开关改变被测与非门输入端A,B的逻辑值,对应输入端的LED指示灯亮时为“1”,不亮时为“0”。

观测输出端的逻辑值,对应输出端的指示灯LED亮红色时为“1”,亮绿色时为“0”。不亮表示输出端不是标准的TTL电平。

由于S1,S2共有四种开关位置的组合,对应了被测电路的四种输入逻辑状态,即00,01,10,11,因而可以改变S1,S2开关的位置,观察“十六位逻辑电平输入及高电平显示"电路中的LED的亮(表示“l”)和灭(表示“0”),以真值表的形式记录被测门电路的输出逻辑状态。

观测逻辑值时,用万用表测量出对应的电压值,验正TTL电路逻辑值与电压值的关系。

比较实测值与理论值,比较结果一致,说明被测门的功能是正确的,门电路完好。如果实测值与理论值不一致,应检查集成电路的工作电压是否正常,实验连线是否正确,判断门电路是否损坏。

7.故障排除方法

在门电路组成的组合电路中,若输入一组固定不变的逻辑状态,则电路的输出端应按照电路的逻辑关系输出一组正确结果。若存在输出状态与理论值不符的情况,则必须进行查找和排除故障的工作,方法如下:

首先用万用表(直流电压挡)测所使用的集成电路的工作电压,确定工作电压是否为正常的电源电压(TTL集成电路的工作电压为5 V,实验中4.75~5.25 V也算正常),工作电压正常后再进行下一步工作。

根据电路输入变量的个数,给定一组固定不变的输入状态,用所学的知识正确判断此时该电路的输出状态,并用万用表逐一测量输入、输出各点的电压。逻辑“l”或逻辑“0”的电平必须在规定的逻辑电平范围内才算正确,如果不符,则可判断故障所在。通常出现的故障有集成电路无工作电压,连线接错位置,连接短路、断路。

8.TTL集成电路的使用注意事项

(1)接插集成块时,认清定位标识,不允许插错。

(2)工作电压5 V,电源极性绝对不允许反接。

(3)闲置输入端处理:

①悬空。相当于正逻辑“l”,TTL门电路的闲置端允许悬空处理。中规模以上电路和CMOS电路不允许悬空。

②根据对输入闲置端的状态要求,可以在V CC与闲置端之间串入一个l~10 kΩ电阻或直接接V CC,此时相当于接逻辑“1”。也可以直接接地,此时相当于接逻辑“0"。

③输入端通过电阻接地,电阻值的大小将直接影响电路所处的状态。当尺R≤680 Ω(关门电阻)时,输入端相当于接逻辑“0":当R≤4.7kΩ(开门电阻)时,输入端相当于接逻辑“1”。对于不同系列器件,其开门电阻R 0N与关门电阻R 0FF的阻值是不同的。

(4)除三态门(TS)和集电极开路(OC)门之外,输出端不允许并联使用。

(5)输出不允许直接接地和接电源,但允许经过一个电阻R后,再接到直流+5 V,R取3~

5.1 kΩ。

1.9a.4 实验内容

1.验证74LS08(与门)、74LS32(或门)、74LS04(非门)、74LS00(与非门) 、74LS86(异或门)的功能

将被测芯片插入实验区的空插座,连接好测试线路,拨动开关,改变输入信号,观测输入输出端的逻辑值时,并用万用表测量出输出端对应的电压值,验正TTL电路的逻辑功能, 记录实验数据。

2.利用74S00与非门组成非门,2输入与门,2输入或门电路,画出实验电路图,并测试其逻辑功能,验证结果。

3.测试用“异或”门和“与非”门组成的半加器的逻辑功能

根据半加器的逻辑表达式可知,半加器的输出的和数S是输入A、B(二进制数)的“异或”,而进位数C是A、B的相“与”,故半加器可用一个集成“异或”门和二个“与非”门组成,如图1.9a.3所示。

⑴在实验箱上用“异或”门(74LS86)和“与非”门连接图1.9a.3所示逻辑电路。输入端

A、B接“逻辑电平”开关,输出端S、C接“电平显示”发光二极管。

⑴通过电平开关改变输入A、B的逻辑状态置位,观测输出端的逻辑状态,列表记录。

A=1

B S

& &

C

图1.4a.3 半加器的逻辑电路

1.9a.5 实验过程

实验1过程

1、将电路如下图电路图连接,注意,引脚7需接地,引脚14接5V直流稳压电源,其中,因实验室条件限制,需将一个14引脚电路板接到16引脚接口上,注意,管脚7接地,16接5V直流稳压电源。

2、其中,74LS04(非门)为单输入单输出,仅将K1接到引脚1上,并将引脚2作为输出连接到显示器上。

3、其中,实验时,设定K1作为输入A ,K2作为输入B ,观察显示信号灯 黄灯=1,红灯=0 。 实验数据如下:

实验2过程:

设计电路图,因为每一块电路板都可以看做由4个基本逻辑门组成,所以需要相同的逻辑门,

输入

输出Y

74LS08

74LS32 74LS04 74LS00 74LS86

A B Y

U/V Y U/V Y U/V Y U/V Y

U/V 0 0 0 0.0371 0 0.20755 1 3.5872 1 3.5351 0 0.15178 0 1 0 0.03694 1 3.5150 1 3.5872 1 3.5354 1 3.5484 1 0 0 0.03689 1 3.5151 0 0.06961 1 3.5355 1 35483 1

1

1

5.0051

1

3.5154

0.06961

0.18394

0.18814

16位逻辑电平显示

16位逻辑电平输出

直流稳压电源

K2 K1

GND +

只需使用另一组相应管脚就行了。(管脚分配的示意标在图上)

输入 非门 与门 或门

A B

0 0 1 0 0

0 1 1 0 1

1 0 0 0 1

1

1 0 1 1

&

7474LS00(

与非门) 组成非门

A

B

A &

&

C

B

7474LS00(与非门)组成与门

&

& &

A

B

C

7474LS00(与非门)组成或门

1

2 3

1

2 3

4

5

6

1

2

3

5

4

6

9

10

8

实验3 过程

按照如下电路图连接电路。(管脚分配的示意标在图上)

输入 输出

A B C S

0 0 0 0

0 1 0 1

1 0 0 1

1 1 1 0

6

① 2

1 ③ 4 5

3

1.9a.4 思考题

1. 如何用74LS32实现4输入或门功能? 如何用74LS08实现4输入与门功能?

用74LS08实现4输入与门功能与用74LS32实现4输入或门功能连接图类似。

2. A ,B 各是一个1位数据,用最简单的方法判断A 和B 是否相等,画出逻辑图并说明原理。

如果要求相同时输出为1,则使用 异或非门 (如下) =1

=1

如果不要求相同时输出为1,则使用 异或门 (如下)

=1

>=1

>=1

>=1

>=1

A

B

C

D

Y : 输出

74LS32实现4输入或门功能

&

C

A

B A

B

A

B

C

实验总结

这次实验内容很基础也很简单,连接电路也是很容易的。比较花时间的是在理解第二部分的题目意思的时候没能立马缓过神来,一个电路板上有4个相同的逻辑门,不过很快就理解了,并完成了实验。此次实验使我在课堂上学到的原理知识得到初步实际上的实践,加深了我对逻辑门的理解。

集成电路的检测方法

集成电路的检测方法 现在的电子产品往往由于一块集成电路损坏,导致一部分或几个部分不能常工作,影响设备的正常使用。那么如何检测集成电路的好坏呢?通常一台设备里面有许多个集成电路,当拿到一部有故障的集成电路的设备时,首先要根据故障现象,判断出故障的大体部位,然后通过测量,把故障的可能部位逐步缩小,最后找到故障所在。 要找到故障所在必须通过检测,通常修理人员都采用测引脚电压方法来判断,但这只能判断出故障的大致部位,而且有的引脚反应不灵敏,甚至有的没有什么反应。就是在电压偏离的情况下,也包含外围元件损坏的因素,还必须将集成块内部故障与外围故障严格区别开来,因此单靠某一种方法对集成电路是很难检测的,必须依赖综合的检测手段。现以万用表检测为例,介绍其具体方法。 我们知道,集成块使用时,总有一个引脚与印制电路板上的“地”线是焊通的,在电路中称之为接地脚。由于集成电路内部都采用直接耦合,因此,集成块的其它引脚与接地脚之间都存在着确定的直流电阻,这种确定的直流电阻称为该脚内部等效直流电阻,简称R内。当我们拿到一块新的集成块时,可通过用万用表测量各引脚的内部等效直流电阻来判断其好坏,若各引脚的内部等效电阻R内与标准值相符,说明这块集成块是好的,反之若与标准值相差过大,说明集成块内部损坏。测量时有一点必须注意,由于集成块内部有大量的三极管,二极管等非线性元件,在测量中单测得一个阻值还不能判断其好坏,必须互换表笔再测一次,获得正反向两个阻值。只有当R内正反向阻值都符合标准,才能断定该集成块完好。 在实际修理中,通常采用在路测量。先测量其引脚电压,如果电压异常,可断开引脚连线测接线端电压,以判断电压变化是外围元件引起,还是集成块内部引起。也可以采用测外部电路到地之间的直流等效电阻(称R外)来判断,通常在电路中测得的集成块某引脚与接地脚之间的直流电阻(在路电阻),实际是R内与R外并联的总直流等效电阻。在修理中常将在路电压与在路电阻的测量方法结合使用。有时在路电压和在路电阻偏离标准值,并不一定是集成块损坏,而是有关外围元件损坏,使R外不正常,从而造成在路电压和在路电阻的异常。这时便只能测量集成块内部直流等效电阻,才能判定集成块是否损坏。根据实际检修经验,在路检测集成电路内部直流等效电阻时可不必把集成块从电路上焊下来,只需将电压或在路电阻异常的脚与电路断开,同时将接地脚也与电路板断开,其它脚维持原状,测量出测试脚与接地脚之间的R内正反向电阻值便可判断其好坏。 例如,电视机内集成块TA7609P瑢脚在路电压或电阻异常,可切断瑢脚和⑤脚(接地脚)然后用万用表内电阻挡测瑢脚与⑤脚之间电阻,测得一个数值后,互换表笔再测一次。若集成块正常应测得红表笔接地时为8.2kΩ,黑表笔接地时为272kΩ的R内直流等效电阻,否则集成块已损坏。在测量中多数引脚,万用表用R×1k挡,当个别引脚R内很大时,换用R ×10k挡,这是因为R×1k挡其表内电池电压只有1.5V,当集成块内部晶体管串联较多时,电表内电压太低,不能供集成块内晶体管进入正常工作状态,数值无法显现或不准确。 总之,在检测时要认真分析,灵活运用各种方法,摸索规律,做到快速、准确找出故障 摘要:判断常用集成电路的质量及好坏 一看: 封装考究,型号标记清晰,字迹,商标及出厂编号,产地俱全且印刷质量较好,(有的 为烤漆,激光蚀刻等) 这样的厂家在生产加工过程中,质量控制的比较严格。 二检: 引脚光滑亮泽,无腐蚀插拔痕迹, 生产日期较短,正规商店经营。 三测: 对常用数字集成电路, 为保护输入端及工厂生产需要,每一个输入端分别对VDD

集成电路测试

第一章 集成电路的测试 1.集成电路测试的定义 集成电路测试是对集成电路或模块进行检测,通过测量对于集成电路的输出回应和预期输出比较,以确定或评估集成电路元器件功能和性能的过程,是验证设计、监控生产、保证质量、分析失效以及指导应用的重要手段。 .2.集成电路测试的基本原理 输入Y 被测电路DUT(Device Under Test)可作为一个已知功能的实体,测试依据原始输入x 和网络功能集F(x),确定原始输出回应y,并分析y是否表达了电路网络的实际输出。因此,测试的基本任务是生成测试输入,而测试系统的基本任务则是将测试输人应用于被测器件,并分析其输出的正确性。测试过程中,测试系统首先生成输入定时波形信号施加到被测器件的原始输入管脚,第二步是从被测器件的原始输出管脚采样输出回应,最后经过分析处理得到测试结果。 3.集成电路故障与测试 集成电路的不正常状态有缺陷(defect)、故障(fault)和失效(failure)等。由于设计考虑不周全或制造过程中的一些物理、化学因素,使集成电路不符合技术条件而不能正常工作,称为集成电路存在缺陷。集成电路的缺陷导致它的功能发生变化,称为故障。故障可能使集成电路失效,也可能不失效,集成电路丧失了实施其特定规范要求的功能,称为集成电路失效。故障和缺陷等效,但两者有一定区别,缺陷会引发故障,故障是表象,相对稳定,并且易于测试;缺陷相对隐蔽和微观,缺陷的查找与定位较难。 4.集成电路测试的过程 1.测试设备 测试仪:通常被叫做自动测试设备,是用来向被测试器件施加输入,并观察输出。测试是要考虑DUT的技术指标和规范,包括:器件最高时钟频率、定时精度要求、输入\输出引脚的数目等。要考虑的因素:费用、可靠性、服务能力、软件编程难易程度等。 1.测试界面 测试界面主要根据DUT的封装形式、最高时钟频率、ATE的资源配置和界面板卡形等合理地选择测试插座和设计制作测试负载板。

芯片测试规范

测试规范 1.适用范围 1.1本规范为导入DDR芯片的测试方法和标准,,以验证和确认新物料是否适合批量生 产;. 2.目的 使开发部门导入新的关键器件过程中有章可循,有据可依。 3.可靠性测试 :如果替代料是FLASH的话,我们一般需要做10个循环的拷贝校验(我们测试工具APK设置:500M/拷贝次数/重启10次) :如果替代料是DDR的话,我们也需要验证DDR的运行稳定性,那么也需要做循环拷贝校验(测试工具APK设置:500M/拷贝次数/重启5次) PS:1.拷贝次数=(FLASH可用容量*1024M/500M)-1 验证只需要验证运行稳定性,所以一般做3-5个循环就OK了,FLASH要求比较严格,一般需要做10个循环以上; 3.考虑到FLASH压力测试超过20次以上可能会对MLC造成影 响,故对于验证次数太多的机器出货前需要更换。 7.常温老化:PND我们一般跑模拟导航持续运行12H,安卓我们一般运行MP4-1080P持续老化12H,老化后需要评估休眠唤醒是否正常; 8.高低温老化:环境(60度,-10度) 基于高低温下DDR运行稳定性或存在一定的影响,DDR替代需要进行高低温老化,我们PND一般运行模拟导航、安卓因为运行模导不太方便,就运行MP4各持续老化12H。 从多年的经验来看,FLASH对于温度要求没有这么敏感。 9.自动重启测试:一般做50次/PCS,需要每次启动系统都能正常启动;-- 一般是前面恢复出厂设置有问题,异常的机器排查才会用到;

10.复位、通断电测试:这个测试属于系统破坏性测试,测试非正常操作是否 存在掉程序的现象,一般做20次/PCS,要求系统能够正常启动。 1.焊接效果,如果是内部焊接的话,需要采用X-RAY评估,LGA封装的话就 需要SMT制程工艺规避空洞率; 2.功能测试; 3.休眠电流、休眠唤醒测试:DDR必测项目,反复休眠唤醒最好3-5次/PCS,休眠电流大小自行定义;FLASH测不测影响不大; 4.容量检查,容量标准你们根据客户需求自行定义,当然是越大越好;--大 货时这一点最好提供工具给到阿杜随线筛选; 5.恢复出厂设置:我们一般做50次/PCS,运行正常的话界面会显示50次测 试完成,如果出现中途不进主界面、死机等异常现象就需要分析问题根源; 压力测试:这部分需要分开来说明 4.测试环境 温度:25±2℃ 湿度:60%~70%; 大气压强:86kPa ~106kPa。 5.测试工具 可调电源(最好能显示对应输出电流) 可调电子负载 示波器

集成电路测试原理及方法

H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 集成电路测试原理及方法简介 院系:电气工程及自动化学院 姓名: XXXXXX 学号: XXXXXXXXX 指导教师: XXXXXX 设计时间: XXXXXXXXXX

摘要 随着经济发展和技术的进步,集成电路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。集成电路基础设计是集成电路产业的一门支撑技术,而集成电路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;研究现状;测试原理;测试方法

目录 一、引言 (4) 二、集成电路测试重要性 (4) 三、集成电路测试分类 (5) 四、集成电路测试原理和方法 (6) 4.1.数字器件的逻辑功能测试 (6) 4.1.1测试周期及输入数据 (8) 4.1.2输出数据 (10) 4.2 集成电路生产测试的流程 (12) 五、集成电路自动测试面临的挑战 (13) 参考文献 (14)

一、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。 二、集成电路测试重要性 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。

IC芯片的检测方法大全

芯片的检测方法 一、查板方法: 1.观察法:有无烧糊、烧断、起泡、板面断线、插口锈蚀。 2.表测法:+5V、GND电阻是否是太小(在50欧姆以下)。 3.通电检查:对明确已坏板,可略调高电压0.5-1V,开机后用手搓板上的IC,让有问题的芯片发热,从而感知出来。 4.逻辑笔检查:对重点怀疑的IC输入、输出、控制极各端检查信号有无、强弱。 5.辨别各大工作区:大部分板都有区域上的明确分工,如:控制区(CPU)、时钟区(晶振)(分频)、背景画面区、动作区(人物、飞机)、声音产生合成区等。这对电脑板的深入维修十分重要。 二、排错方法: 1.将怀疑的芯片,根据手册的指示,首先检查输入、输出端是否有信号(波型),如有入 无出,再查IC的控制信号(时钟)等的有无,如有则此IC坏的可能性极大,无控制信号,追查到它的前一极,直到找到损坏的IC为止。 2.找到的暂时不要从极上取下可选用同一型号。或程序内容相同的IC背在上面,开机观察是否好转,以确认该IC是否损坏。 3.用切线、借跳线法寻找短路线:发现有的信线和地线、+5V或其它多个IC不应相连的 脚短路,可切断该线再测量,判断是IC问题还是板面走线问题,或从其它IC上借用信号焊接到波型不对的IC上看现象画面是否变好,判断该IC的好坏。 4.对照法:找一块相同内容的好电脑板对照测量相应IC的引脚波型和其数来确认的IC是 否损坏。

5.用微机万用编程器(ALL-03/07)(EXPRO-80/100等)中的ICTEST软件测试IC。 三、电脑芯片拆卸方法: 1.剪脚法:不伤板,不能再生利用。 2.拖锡法:在IC脚两边上焊满锡,利用高温烙铁来回拖动,同时起出IC(易伤板,但可保全测试IC)。 3.烧烤法:在酒精灯、煤气灶、电炉上烧烤,等板上锡溶化后起出IC(不易掌握)。 4.锡锅法:在电炉上作专用锡锅,待锡溶化后,将板上要卸的IC浸入锡锅内,即可起出IC又不伤板,但设备不易制作。 5.电热风枪:用专用电热风枪卸片,吹要卸的IC引脚部分,即可将化锡后的IC起出(注意吹板时要晃动风枪否则也会将电脑板吹起泡,但风枪成本高,一般约2000元左右)作为专业硬件维修,板卡维修是非常重要的项目之一。拿过来一块有故障的主板,如何判断具体哪个元器件出问题呢? 引起主板故障的主要原因 1.人为故障: 带电插拨I/O卡,以及在装板卡及插头时用力不当造成对接口、芯片等的损害 2.环境不良: 静电常造成主板上芯片(特别是CMOS芯片)被击穿。另外,主板遇到电源损坏或电网电压瞬间产生的尖峰脉冲时,往往会损坏系统板供电插头附近的芯片。如果主板上布满了灰尘,也会造成信号短路等。 3.器件质量问题:

集成电路测试技术四

集成电路测试技术 测试概论 可测性设计技术

DFT) 雷鑑铭RCVLSI&S 扫描前综合:主要在综合中介绍。在这一步中综合工具会

Multiplexed Flip-Flop 使用一个可选择的数据输入端来实现串行移位的能力。在功能模式时,扫描使能信号选择系统数据输入;在扫描模式时,扫描使能信号选择扫描数据输入。扫描输入的数据来自扫描输入端口或者扫描链中前一个单元的扫描输出端口。为测试使能端,控制数据的输入。 时选通测试模式,测试数据从端输入;时为功能模式,这时系统数据从端输入。 Multiplexed Flip-Flop 扫描形式为工艺库普遍支持的一种模式。 Multiplexed Flip-Flop 结构 扫描 扫描形式使用一个特定的边沿触发测试时钟来提供串行移位的能力。在功能模式时,系统时钟翻转,系统数据在系统时钟控制下输入到单元中;扫描移位时,测试时钟翻转,扫描数据在测试时钟控制下进入到单元中。 为系统时钟,翻转时系统数据从D 钟,翻转时扫描数据从端输入。 Clocked-Scan 雷鑑铭 编译器支持三种变化的扫描形式:单边锁存,双边锁存和时钟控制单边锁存和双边锁存变化都要用到典型的LSSD 扫描单元,如上图所示。该单元含有一对主从锁存器。 主锁存器有两个输入端,能够锁存功能数据或者扫描数据。在功能模式下,系统主时钟控制系统数据的输入;在扫描模式下,测试主时钟控制从数据输入端到主锁存器的数据传输。从时钟控制数据从主锁存器到从锁存器的传输。 典型的LSSD 、扫描测试的步骤 1 各步骤的功能如下: 扫描输入阶段:在这一阶段中,数据串行加入到扫描输入端;当时钟沿到来时,该扫描数据被移入到扫描链。同时,并行输出被屏蔽。 并行测试:这一周期的初始阶段并行输入测试数据,此周期的末段检测并行输出数据。在此周期中时钟信号保持无效,CUT 并行捕获:这一阶段时钟有一次脉冲,在该脉冲阶段从扫描链中捕获关键并行输出数据。CUT 态。捕获到的数据用于扫描输出。 第一次扫描输出:此阶段无时钟信号,出端对扫描链输出值采样,检测第一位扫描输出数据。扫描输出阶段:扫描寄存器捕获到的数据串行移出,在每一周期在扫描输出端检测扫描链输出值。扫描测试是基于阶段的测试过程,典型的测试时序分SI 交叠,待测芯片的测试状态控制信号于有效状态。第一次扫描输出阶段时钟信号保持无效,出端之后每一扫描移位阶段都有一时钟信号,测试机也会采样一次SO 的状态;在最后一个扫描移位阶段用于产生并行输出的有效数

《超大规模集成电路设计》考试习题(含答案)完整版

1.集成电路的发展过程经历了哪些发展阶段?划分集成电路的标准是什么? 集成电路的发展过程: ?小规模集成电路(Small Scale IC,SSI) ?中规模集成电路(Medium Scale IC,MSI) ?大规模集成电路(Large Scale IC,LSI) ?超大规模集成电路(Very Large Scale IC,VLSI) ?特大规模集成电路(Ultra Large Scale IC,ULSI) ?巨大规模集成电路(Gigantic Scale IC,GSI) 划分集成电路规模的标准 2.超大规模集成电路有哪些优点? 1. 降低生产成本 VLSI减少了体积和重量等,可靠性成万倍提高,功耗成万倍减少. 2.提高工作速度 VLSI内部连线很短,缩短了延迟时间.加工的技术越来越精细.电路工作速度的提高,主要是依靠减少尺寸获得. 3. 降低功耗 芯片内部电路尺寸小,连线短,分布电容小,驱动电路所需的功率下降. 4. 简化逻辑电路 芯片内部电路受干扰小,电路可简化. 5.优越的可靠性 采用VLSI后,元件数目和外部的接触点都大为减少,可靠性得到很大提高。 6.体积小重量轻 7.缩短电子产品的设计和组装周期 一片VLSI组件可以代替大量的元器件,组装工作极大的节省,生产线被压缩,加快了生产速度. 3.简述双阱CMOS工艺制作CMOS反相器的工艺流程过程。 1、形成N阱 2、形成P阱 3、推阱 4、形成场隔离区 5、形成多晶硅栅 6、形成硅化物 7、形成N管源漏区 8、形成P管源漏区 9、形成接触孔10、形成第一层金属11、形成第一层金属12、形成穿通接触孔13、形成第二层金属14、合金15、形成钝化层16、测试、封装,完成集成电路的制造工艺 4.在VLSI设计中,对互连线的要求和可能的互连线材料是什么? 互连线的要求 低电阻值:产生的电压降最小;信号传输延时最小(RC时间常数最小化) 与器件之间的接触电阻低 长期可靠工作 可能的互连线材料 金属(低电阻率),多晶硅(中等电阻率),高掺杂区的硅(注入或扩散)(中等电阻率)

集成电路测试员职业简介

集成电路测试员职业简介 职业名称: 集成电路测试员 职业定义: 从事集成电路晶圆测试、成品测试、可靠性试验和失效分析等工作的人员。 从事的主要工作内容: (1)运用自动测试探针台等设备完成晶圆测试操作; (2)操作自动测试、自动分选设备进行成品测试操作; (3)进行可靠性试验; (4)编写测试报告,分析测试结果; (5)与芯片设计、芯片制造、芯片封装等部门进行技术沟通。 职业概况: 随着科技进步和技术创新,集成电路产业已成为现代制造业的重要组成部分,推动着国民经济的发展。在我国,早期的测试只是作为IC生产中的一个工序存在,测试产业的概念尚未形成。随着人们对集成电路品质的重视,集成电路测试业目前正成为集成电路产业中一个不可或缺的独立行业。 测试业是集成电路产业的重要一环。设计、制造、封装、测试四业并举,是国际集成电路产业发展的主流趋势。测试业所占的细分市场在不断扩大,从业人数不断增加。2004年,中国以集成电路产业为主导的电子信息产业的销售收入达到2.65万亿元,比2003年增长40%。集成电路市场规模已经达到2908亿元,同比增长40.2%,高于全球增幅12个百分点。随着集成电路产业的飞速发展,现有测试专业人员的数量已远远不能满足市场需求。2005年仅上海就急需

1.5万名芯片制造、封装和测试人员。 “集成电路测试”属于发展中的技术复合型和经验积累型职业,具有高科技的特征。集成电路测试人员需要运用各种测试设备,完成中、大规模数字电路的测试、模拟电路的测试、数模混合电路的测试。 培养高素质的集成电路测试业人才,成为我国集成电路产业发展的重要支撑。目前,全球集成电路产业向中国转移,特别是进入系统级芯片(SOC)时代以后,独立的测试业将面临巨大机遇和挑战。只有不断提高测试业的水平和技术,不断提升集成电路测试人员的综合素质,才能迎接全球集成电路产业转移。

集成电路测试

自动测试设备是用于测试分立器件、集成电路、混合信号电路直流参数、交流参数和功能的测试设备。主要通过测试系统软件控制测试设备各单元对被测器件进行测试,以判定被测器件是否符合器件的规范要求。 摘要:在集成电路的测试中,通常需要给所测试的集成电路提供稳定的电压或电流,以作测试 信号,同时还要对信号进行测量,这就需要用到电压电流源;测试系统能作为测试设备的电压电 流源,实现加压测流和加流测压功能。且具有箝位功能,防止负载电压或电流过大而损坏系统。应 用结果表明,该检测系统运行稳定可靠,测量精度高。 关键词:集成电路测试;电压电流源;加压测流;加流测压;箝位 集成电路测试系统的加流测压 及加压测流设计 1自动测试设备的组成 自动测试设备主要由精密测量单元(PMU)、器 (VS)、音频电压源(AS)、音频电压表(AVM)、时间测量单元(TIMER)、继电器矩阵、系统总线控制板(BUS)、计算机接口卡(IFC)等几部分组成。 系统框图如图1所示。 件电压源(DPS)、电压电流源(VIS)、参考电压源

打印机 主控计算机 计算机接口卡 系统总线控制板 探针台接口 机械手接口 测试仪总线 测试头 图1系统框图 2电压电流源的基本原理 电压电流源是自动测试系统必不可少的一部分,其可为被测试器件施加精确的恒定电压或恒定电流,并能回测其相对的电流值或电压值。因此,电压电流源主要有两种工作方式。 2.1加压测流(FVMI )方式 在FVMI 方式中,驱动电压值通过数模转换器提供给输出驱动器;驱动电流由采样电阻采样,通过差分放大器转换成电压值,再由模数转换器读回电流值。箝位值可根据负载设值,箝位电路在这里起到限流保护作用,当负载电流超过箝位值时,VIS 输出变为恒流源,输出电流为箝位电流。测试系统根据箝位值自动选择测流量程。 2.2加流测压(FIMV )方式 在FIMV 方式中,驱动电流值通过数模转换器提供给输出驱动器;电压由模数转换器读回。箝位值可根据负载设值,箝位电路在这里起到限压保护作用,当负载电压超过箝位值时, 电压电流源 偏置电压源 精密测量单元 音频电压源 音频电压表 继电器驱动 时间测量单元 器件电压源 继电器矩阵

IC芯片的检测方法大全定稿版

I C芯片的检测方法大全 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】

芯片的检测方法 一、查板方法: 1.观察法:有无烧糊、烧断、起泡、板面断线、插口锈蚀。 2.表测法:+5V、GND电阻是否是太小(在50欧姆以下)。 3.通电检查:对明确已坏板,可略调高电压0.5-1V,开机后用手搓板上的IC,让有问题的芯片发热,从而感知出来。 4.逻辑笔检查:对重点怀疑的IC输入、输出、控制极各端检查信号有无、强弱。 5.辨别各大工作区:大部分板都有区域上的明确分工,如:控制区(CPU)、时钟区(晶振)(分频)、背景画面区、动作区(人物、飞机)、声音产生合成区等。这对电脑板的深入维修十分重要。 二、排错方法: 1.将怀疑的芯片,根据手册的指示,首先检查输入、输出端是否有信号(波型),如有入 无出,再查IC的控制信号(时钟)等的有无,如有则此IC坏的可能性极大,无控制信号,追查到它的前一极,直到找到损坏的IC为止。 2.找到的暂时不要从极上取下可选用同一型号。或程序内容相同的IC背在上面,开机观察是否好转,以确认该IC是否损坏。 3.用切线、借跳线法寻找短路线:发现有的信线和地线、+5V或其它多个IC不应相连的 脚短路,可切断该线再测量,判断是IC问题还是板面走线问题,或从其它IC上借用信号焊接到波型不对的IC上看现象画面是否变好,判断该IC的好坏。 4.对照法:找一块相同内容的好电脑板对照测量相应IC的引脚波型和其数来确认的IC是 否损坏。

5.用微机万用编程器(ALL-03/07)(EXPRO-80/100等)中的ICTEST软件测试IC。 三、电脑芯片拆卸方法: 1.剪脚法:不伤板,不能再生利用。 2.拖锡法:在IC脚两边上焊满锡,利用高温烙铁来回拖动,同时起出IC(易伤板,但可保全测试IC)。 3.烧烤法:在酒精灯、煤气灶、电炉上烧烤,等板上锡溶化后起出IC(不易掌握)。 4.锡锅法:在电炉上作专用锡锅,待锡溶化后,将板上要卸的IC浸入锡锅内,即可起出IC又不伤板,但设备不易制作。 5.电热风枪:用专用电热风枪卸片,吹要卸的IC引脚部分,即可将化锡后的IC起出(注意吹板时要晃动风枪否则也会将电脑板吹起泡,但风枪成本高,一般约2000元左右)作为专业硬件维修,板卡维修是非常重要的项目之一。拿过来一块有故障的主板,如何判断具体哪个元器件出问题呢? 引起主板故障的主要原因 1.人为故障: 带电插拨I/O卡,以及在装板卡及插头时用力不当造成对接口、芯片等的损害 2.环境不良: 静电常造成主板上芯片(特别是CMOS芯片)被击穿。另外,主板遇到电源损坏或电网电压瞬间产生的尖峰脉冲时,往往会损坏系统板供电插头附近的芯片。如果主板上布满了灰尘,也会造成信号短路等。 3.器件质量问题:

电脑板常用集成电路简介及检测方法

电脑板常用集成电路简介及检测方法 一、电脑板的组成简介 游戏电脑板(或称节目板)尽管种类繁多,但其内部都是由中央处理器CPU、图像处理器PPU、声音处理单元、I/O接口电路、程序、数据、存贮器RAM/ROM等部分组成。电脑板其实就是一种特殊用途的计算机。 中央处理器CPU在通电后清零复位就开始工格,它首先从只读存贮器ROM中读出电脑板的特定程序,并按已因化的程序逐个调出其部分内容。此步在计算机中构成硬盘中内存的菜单显示,供使用者了解内存的资料菜单,还通过总线将数据和地址码送往PPU和声道处理单无,将数据码和地址码变成相关的图像信号和伴音信号。当操纵面板指令输入,通过I/O接品向CPU发出指令,使其按每个指令通过总线支持RAM,PPU等系统,调出相关的图像和声音信息。 CPU的处理信息能力与电脑板内存贮单元的容量是相等配置的。存贮器存贮的内容多少与贮单元多少计算的。通常,称一个存贮单元存贮的内容为一个“字”,而一个包涵的二进制的位数称为“字长”。很明显,字长越多,其信息的精度越高,对游戏机来说图像的象素也越多,看起来越清晰。一般机型8位和16位,但光碟机的内存已达32位以上。 一个存贮器由千万贮单元组成。存贮单元的多少表示存贮的容量,通常以K单位(1K为210,即1024个存贮单元)。一般存贮器有128K、256K,但有的为4M以上(1M=1000K)。对1M的存贮器来说,它具有1000*1024个存贮单元。存贮器的指挥者中央处理器CPU与存贮器的配置相适应,有8位和16位之分。 二、街机常用CPU的简介 为了组成不同的节目板,使用不同容量的存贮器和中央处理器。随着处理信息量的不同,大型游戏机有的使用一只CPU,有的使用两只CPU。单CPU电脑板,常用Z80A、6502、8080等8位CPU。双CPU 电脑板,常用8位的Z80和16位的MC68000组成。 1.Z80型CPU的各脚功能 Z80的内部由以下部分组成: 其1-5脚为A11-A15地址总线,30-40脚为A0-A10地址总线。这16只构成三态输出16位地址总线。 第14、15、12、8、7、9、10、13依顺序构成D0-D7三态输入/输出数据总线。 第6时钟脉冲输入端(CLK)。输入周期T为25uS(即频率为4HMz)的时钟脉冲。 第11脚VCC,要求+5V+-O.25V,负载电流为9O-2OOMA。

如何对IC芯片进行检测

如何对IC芯片进行检测 1、不在路检测 这种方法是在IC未焊入电路时进行的,一般情况下可用万用表测量各引脚对应于接地引脚之间的正、反向电阻值,并和完好的IC进行必较。 2、在路检测 这是一种通过万用表检测IC各引脚在路(IC在电路中)直流电阻、对地交直流电压以及总工作电流的检测方法。这种方法克服了代换试验法需要有可代换IC的局限性和拆卸IC的麻烦,是检测IC最常用和实用的方法。 3、直流工作电压测量 这是一种在通电情况下,用万用表直流电压挡对直流供电电压、外围元件的工作电压进行测量;检测IC各引脚对地直流电压值,并与正常值相较,进而压缩故障范围,出损坏的元件。测量时要注意以下八点: (1)万用表要有足够大的内阻,少要大于被测电路电阻的10倍以上,以免造成较大的测量误差。 (2)通常把各电位器旋到中间位置,如果是电视机,信号源要采用标准彩条信号发生器。 3)表笔或探头要采取防滑措施。因任何瞬间短路都容易损坏IC。可采取如下方法防止表笔滑动:取一段自行车用气门芯套在表笔尖上,并长出表笔尖约0.5mm左右,这既能使表笔尖良好地与被测试点接触,又能有效防止打滑,即使碰上邻近点也不会短路。 (4)当测得某一引脚电压与正常值不符时,应根据该引脚电压对IC正常工作有无重要影响以及其他引脚电压的相应变化进行分析,能判断IC的好坏。 (5)IC引脚电压会受外围元器件影响。当外围元器件发生漏电、短路、开路或变值时,或外围电路连接的是一个阻值可变的电位器,则电位器滑动臂所处的位置不同,都会使引脚电压发生变化。 (6)若IC各引脚电压正常,则一般认为IC正常;若IC部分引脚电压异常,则应从偏离正常值最大处入手,检查外围元件有无故障,若无故障,则IC很可能损坏。 (7)对于动态接收装置,如电视机,在有无信号时,IC各引脚电压是不同的。如发现引脚电压不该变化的反而变化大,该随信号大小和可调元件不同位置而变化的反而不变化,就可确定IC损坏。

主板各芯片检测方法

一、主板芯片组: 芯片组(Chipset)是主板的核心组成部分,联系CPU和其他周边设备的运作。主板上最重要的芯组就是南桥和北桥。 1、北桥芯片:(North Bridge)是主板芯片组中起主导作用的最重要的组成部分,也称为主桥(Host Bridge)。一般来说,芯片组的名称就是以北桥芯片的名称来命名的,例如英特尔875P芯片组的北桥芯片是82875P、最新的则是支持双核心处理器的945/955/975系列的82945P、82945G、82945GZ、82945GT、82945PL、82955X、82975X等七款北桥芯片等等。 北桥作用:北桥芯片负责与CPU的联系并控制内存(仅限于Intel的cpu,AMD系列cpu 在K8系列以后就在cpu中集成了内存控制器,因此AMD平台的北桥芯片不控制内存)、AGP 数据在北桥内部传输,提供对CPU的类型和主频、系统的前端总线频率、内存的类型(SDRAM,DDR SDRAM以及RDRAM等等)和最大容量、AGP插槽、ECC纠错等支持,整合型芯片组的北桥芯片还集成了显示核心。 北桥识别及特点:北桥芯片就是主板上离CPU最近的芯片,这主要是考虑到北桥芯片与处理器之间的通信最密切,为了提高通信性能而缩短传输距离。因为北桥芯片的数据处理量非常大,发热量也越来越大,所以现在的北桥芯片都覆盖着散热片用来加强北桥芯片的散热,有些主板的北桥芯片还会配合风扇进行散热。因为北桥芯片的主要功能是控制内存,而内存标准与处理器一样变化比较频繁,所以不同芯片组中北桥芯片是肯定不同的,当然这并不是说所采用的内存技术就完全不一样,而是不同的芯片组北桥芯片间肯定在一些地方有差别。 2、南桥芯片:南桥芯片(South Bridge)是主板芯片组的重要组成部分,一般位于主板上离CPU插槽较远的下方,PCI插槽的附近,这种布局是考虑到它所连接的I/O总线较多,离处理器远一点有利于布线。相对于北桥芯片来说,其数据处理量并不算大,所以南桥芯片一般都没有覆盖散热片。南桥芯片不与处理器直接相连,而是通过一定的方式(不同厂商各种芯片组有所不同,例如英特尔的英特尔Hub Architecture以及SIS的Multi-Threaded“妙渠”)与北桥芯片相连。 南桥作用:南桥芯片负责I/O总线之间的通信,如PCI总线、USB、LAN、ATA、SATA、音频控制器、键盘控制器、实时时钟控制器、高级电源管理等,这些技术一般相对来说比较稳定,所以不同芯片组中可能南桥芯片是一样的,不同的只是北桥芯片。所以现在主板芯片组中北桥芯片的数量要远远多于南桥芯片。例如早期英特尔不同架构的芯片组Socket 7的430TX和Slot 1的440LX其南桥芯片都采用82317AB,而近两年的芯片组845E/845G/845GE/845PE等配置都采用ICH4南桥芯片,但也能搭配ICH2南桥芯片。更有甚者,有些主板厂家生产的少数产品采用的南北桥是不同芯片组公司的产品,例如以前升技的KG7-RAID主板,北桥采用了AMD 760,南桥则是VIA 686B。南桥芯片的发展方向主要是集成更多的功能,例如网卡、RAID、IEEE 1394、甚至WI-FI无线网络等等。二、主板上其它芯片识别 1、电源管理芯片 电源管理芯片又称电源IC,又叫脉宽调制芯片(PWM),主板用的叫:可编程脉宽调制

集成电路测试原理及方法

集成电路测试原理及方法简介 院系:电气工程及自动化学院姓名: 学号: 指导教师: 设计时间:

摘要 随着经济发展和技术的进步,集成电路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。集成电路基础设计是集成电路产业的一门支撑技术,而集成电路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;研究现状;测试原理;测试方法

目录 一、引言.................................................................................................... 错误!未指定书签。 二、集成电路测试重要性........................................................................ 错误!未指定书签。 三、集成电路测试分类............................................................................ 错误!未指定书签。 四、集成电路测试原理和方法................................................................ 错误!未指定书签。 4.1.数字器件的逻辑功能测试 ..................................................................... 错误!未指定书签。 4.1.1测试周期及输入数据............................................................................ 错误!未指定书签。 4.1.2输出数据................................................................................................ 错误!未指定书签。 4.2 集成电路生产测试的流程 ..................................................................... 错误!未指定书签。 五、集成电路自动测试面临的挑战........................................................ 错误!未指定书签。参考文献.................................................................................................... 错误!未指定书签。

论述集成电路测试的意义和作用

论述集成电路测试的意义和作用 物理与电子工程学院电子信息科学与技术专业 2010级 *** 摘要:集成电路测试系统是一类用于测试集成电路直流参数、交流参数和功能指标的测试设备。根据测试对象的不同,其主要分类为数字集成电路[1]测试系统、模拟集成电路测试系统、数模混合信号集成电路测试系统。集成电路测试系统的主要技术指标有测试通道宽度、测试数据深度、通道测试数据位数、测试速率、选通和触发沿、每引脚定时调整、时钟周期准确度、测试周期时间分辨率、测试应用范围等。 关键字:集成电路;集成电路测试;测试服务业 1引言 集成电路测试技术伴随着集成电路的飞速发展而发展,对促进集成电路的进步和广泛应用作出了巨大的贡献。在集成电路研制、生产、应用等各个阶段都要进行反复多次的检验、测试来确保产品质量和研制开发出符合系统要求的电路,尤其对于应用在军工型号上的集成电路,控制质量,保障装备的可靠性,集成电路的检测、筛选过程至关重要。各个军工行业的研究院、所、厂都有自己的元器件检测中心,并引进先进的国产、进口各类高性能集成电路测试设备,负责集成电路在军工行业应用的质量把关,主要的工作就是对国内生产、进口的元器件按照标准要求进行检测,是集成电路使用的一个重要检查站。集成电路测试技术是所有这些工作的技术基础。 集成电路测试基本意义和作用是检验产品是否存在问题。好的测试过程可以将所有不合格的产品挡在到达用户手中之前。 测试失败的可能原因:(1)测试本身存在错误;(2)加工过程存在问题;

(3)设计不正确;(4)产品规范有问题。 2集成电路测试系统的结构 集成电路测试系统的构成主要包括,通道板、管脚电路、波形产生器、波形分析器、定时器、精密测量单元、程控电源、程控负载、测试程序库等。其主要功能就是对各类微处理器(CPU、MCU)、动态存储器、E2PROM、EPROM、PROM、数字接口、数字信号处理器(DSP)、SOC[2]、FPGA、CPLD、A/D、D/A、IC卡、无线通信类、数字多媒体类[3]、汽车电子类等集成电路产品提供直流参数、交流参数和功能指标的测试。 3 集成电路测试 3.1 集成电路测试概述 集成测试就是组装测试。在单元测试的基础上,将所有模块按照设计要求根据结构图组装成为子系统或系统,进行集成测试。测试的目的是检查电路设计和制造的正确与否,为此,需要建立一套规范的描述术语和检查分析方法。集成电路产业是由设计业、制造业、封装业和测试业等四业组成。集成电路测试,包括集成电路设计验证测试、集成电路的中测(晶圆测试[4])和成测(成品测试)、测试程序的研发、测试技术研究交流、测试系统研发和测试人员的技术培训等服务项目。(如图1所示)集成电路测试是对集成电路或模块进行检测,通过测量对于集成电路的输出响应和预期输出比较,以确定或评估集成电路元器件功能和性能的过程,是验证设计、监控生产、保证质量、分析实效以及指导应用的重要手段。

集成电路的测试方法

一)常用的检测方法 集成电路常用的检测方法有在线测量法、非在线测量法和代换法。 1、非在线测量:非在线测量潮在集成电路未焊入电路时,通过测量其各引脚之间的直流电阻值与已知正常同型号集成电路各引脚之间的直流电阻值进行对比,以确定其是否正常。 2、在线测量:在线测量法是利用电压测量法、电阻测量法及电流测量法等,通过在电路上测量集成电路的各引脚电压值、电阻值和电流值是否正常,来判断该集成电路是否损坏。 3、代换法:代换法是用已知完好的同型号、同规格集成电路来代换被测集成电路,可以判断出该集成电路是否损坏。 (二)常用集成电路的检测 1、微处理器集成电路的检测:微处理器集成电路的关键测试引脚是VDD电源端、RESET 复位端、XIN晶振信号输入端、XOUT晶振信号输出端及其他各线输入、输出端。 在路测量这些关键脚对地的电阻值和电压值,看是否与正常值(可从产品电路图或有关维修资料中查出)相同。 不同型号微处理器的RESET复位电压也不相同,有的是低电平复位,即在开机瞬间为低电平,复位后维持高电平;有的是高电平复位,即在开关瞬间为高电平,复位后维持低电平。 2、开关电源集成电路的检测:开关电源集成电路的关键脚电压是电源端(VCC)、激励脉冲输出端、电压检测输入端、电流检测输入端。测量各引脚对地的电压值和电阻值,若与正常值相差较大,在其外围元器件正常的情况下,可以确定是该集成电路已损坏。内置大功率开关管的厚膜集成电路,还可通过测量开关管C、B、E极之间的正、反向电阻值,来判断开关管是否正常。 3.音频功放集成电路的检测:检查音频功放集成电路时,应先检测其电源端(正电源端和负电源端)、音频输入端、音频输出端及反馈端对地的电压值和电阻值。若测得各引脚的数据值与正常值相差较大,其外围元件与正常,则是该集成电路内部损坏。 对引起无声故障的音频功放集成电路,测量其电源电压正常时,可用信号干扰法来检查。测量时,万用表应置于R×1档,将红表笔接地,用黑表笔点触音频输入端,正常时扬声器中应有较强的“喀喀”声。 4、运算放大器集成电路的检测:用万用表直流电压档,测量运算放大器输出端与负电源端之间的电压值(在静态时电压值较高)。用手持金属镊子依次点触运算放大器的两个输入端(加入干扰信号),若万用表表针有较大幅度的摆动,则说明该运算放大器完好;若万用表表针不动,则说明运算放大器已损坏。 5、时基集成电路的检测:时基集成电路内含数字电路和模拟电路,用万用表很难直接测出其好坏。可以用如图9-13所示的测试电路来检测时基集成电路的好坏。测试电路由阻容元件、发光二极管LED、6V直流电源、电源开关S和8脚IC插座组成。将时基集成电路(例如NE555)插信IC插座后,按下电源开关S,若被测时基集成电路正常,则发光二极管LED将闪烁发光;若LED不亮或一直亮,则说明被测时基集成电路性能不良。

半导体集成电路考试题目及参考答案

第一部分考试试题 第0章绪论 1.什么叫半导体集成电路? 2.按照半导体集成电路的集成度来分,分为哪些类型,请同时写出它们对应的英文缩写? 3.按照器件类型分,半导体集成电路分为哪几类? 4.按电路功能或信号类型分,半导体集成电路分为哪几类? 5.什么是特征尺寸?它对集成电路工艺有何影响? 6.名词解释:集成度、wafer size、die size、摩尔定律? 第1章集成电路的基本制造工艺 1.四层三结的结构的双极型晶体管中隐埋层的作用? 2.在制作晶体管的时候,衬底材料电阻率的选取对器件有何影响?。 3.简单叙述一下pn结隔离的NPN晶体管的光刻步骤? 4.简述硅栅p阱CMOS的光刻步骤? 5.以p阱CMOS工艺为基础的BiCMOS的有哪些不足? 6.以N阱CMOS工艺为基础的BiCMOS的有哪些优缺点?并请提出改进方法。 7. 请画出NPN晶体管的版图,并且标注各层掺杂区域类型。 8.请画出CMOS反相器的版图,并标注各层掺杂类型和输入输出端子。 第2章集成电路中的晶体管及其寄生效应 1.简述集成双极晶体管的有源寄生效应在其各工作区能否忽略?。 2.什么是集成双极晶体管的无源寄生效应? 3. 什么是MOS晶体管的有源寄生效应? 4. 什么是MOS晶体管的闩锁效应,其对晶体管有什么影响? 5. 消除“Latch-up”效应的方法? 6.如何解决MOS器件的场区寄生MOSFET效应? 7. 如何解决MOS器件中的寄生双极晶体管效应? 第3章集成电路中的无源元件 1.双极性集成电路中最常用的电阻器和MOS集成电路中常用的电阻都有哪些? 2.集成电路中常用的电容有哪些。 3. 为什么基区薄层电阻需要修正。 4. 为什么新的工艺中要用铜布线取代铝布线。 5. 运用基区扩散电阻,设计一个方块电阻200欧,阻值为1K的电阻,已知耗散功率为20W/c㎡,该电阻上的压降为5V,设计此电阻。 第4章TTL电路 1.名词解释

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