半导体测试原理
半导体开尔文测试原理
半导体开尔文测试原理引言:半导体开尔文测试原理是一种用于测量半导体材料电阻的方法。
通过该原理,可以准确地测量出半导体材料的电阻值,从而了解其电导性能。
本文将详细介绍半导体开尔文测试原理的基本概念、测量方法和应用领域。
一、基本概念半导体开尔文测试原理是基于开尔文电桥原理的一种测试方法。
开尔文电桥是一种用于精确测量电阻的电路,它通过对被测电阻进行四点测量,消除了连接电阻的影响,从而得到准确的电阻值。
半导体开尔文测试原理就是将开尔文电桥应用于半导体材料的电阻测量中。
二、测量方法半导体开尔文测试的主要步骤如下:1. 准备工作:选择合适的测试仪器,如开尔文电桥或四线法测试仪。
同时,确保被测半导体材料表面清洁、平整,以保证测量结果的准确性。
2. 四点测量:将开尔文电桥的两个测量电极接触到被测半导体材料上,另外两个电极用于测量电流。
通过施加恒定电流,测量电压差,并计算出电阻值。
3. 数据处理:根据测得的电阻值,进行数据处理和分析。
可以通过计算、绘制曲线等方式,进一步了解半导体材料的电导性能。
三、应用领域半导体开尔文测试原理在半导体材料研究和工业生产中有着广泛的应用。
主要包括以下几个方面:1. 材料研究:通过测量半导体材料的电阻,可以了解其电导性能和导电机制,为新材料的开发和研究提供重要数据。
2. 半导体器件测试:在半导体器件的生产过程中,需要对电阻进行测试,以保证产品质量和性能。
3. 故障分析:当半导体器件出现故障时,可以通过半导体开尔文测试原理来定位故障点,并进行修复。
4. 质量控制:对于批量生产的半导体材料或器件,通过半导体开尔文测试原理进行质量控制,可以保证产品的稳定性和一致性。
结论:半导体开尔文测试原理是一种准确测量半导体材料电阻的方法。
通过该原理,可以得到被测半导体材料的电阻值,进而了解其电导性能。
在半导体材料研究、器件测试、故障分析和质量控制等领域,半导体开尔文测试原理都有着广泛的应用前景。
通过不断的研究和发展,相信半导体开尔文测试原理将为半导体技术的进步和应用提供更多的支持。
半导体测试原理
半导体测试公司简介Integrated Device Manufacturer (IDM):半导体公司,集成了设计和制造业务。
IBM:(International Business Machines Corporation)国际商业机器公司,总部在美国纽约州阿蒙克市。
Intel:英特尔,全球最大的半导体芯片制造商,总部位于美国加利弗尼亚州圣克拉拉市。
Texas Instruments:简称TI,德州仪器,全球领先的数字信号处理与模拟技术半导体供应商。
总部位于美国得克萨斯州的达拉斯。
Samsung:三星,韩国最大的企业集团,业务涉及多个领域,主要包括半导体、移动电话、显示器、笔记本、电视机、电冰箱、空调、数码摄像机等。
STMicroelectronics:意法半导体,意大利SGS半导体公司和法国Thomson半导体合并后的新企业,公司总部设在瑞士日内瓦。
是全球第五大半导体厂商。
Strategic Outsourcing Model(战略外包模式):一种新的业务模式,使IDM厂商外包前沿的设计,同时保持工艺技术开发Motorola:摩托罗拉。
总部在美国伊利诺斯州。
是全球芯片制造、电子通讯的领导者。
ADI:(Analog Devices, Inc)亚德诺半导体技术公司,公司总部设在美国,高性能模拟集成电路(IC)制造商,产品广泛用于模拟信号和数字信号处理领域。
Fabless:是半导体集成电路行业中无生产线设计公司的简称。
专注于设计与销售应用半导体晶片,将半导体的生产制造外包给专业晶圆代工制造厂商。
一般的fabless公司至少外包百分之七十五的晶圆生产给别的代工厂。
Qualcomm:高通,公司总部在美国。
以CDMA(码分多址)数字技术为基础,开发并提供富于创意的数字无线通信产品和服务。
如今,美国高通公司正积极倡导全球快速部署3G网络、手机及应用。
Broadcom:博通,总部在美国,全球领先的有线和无线通信半导体公司。
半导体的cp测试基本原理
半导体的cp测试基本原理半导体的电荷平衡性测试(CP测试)是一项用于评估半导体器件或集成电路的质量、稳定性和可靠性的重要测试手段。
它通过在不同的电压、电流条件下测量器件的电荷容量和电荷传输特性,来判断半导体器件是否具有良好的性能。
CP测试的基本原理可以归纳为以下几个步骤:1. 差分电荷测量:CP测试常使用差分放大电路来测量半导体器件的电荷。
差分放大电路由两个输入电极和一个输出电极组成,其中一个输入电极接入被测器件,另一个输入电极接入一个参考电极。
测量时,参考电极保持在稳定电位,而测量电极则受到器件的电荷变化影响。
2. 电荷注入:为了测量器件的电荷容量,需要在测量电极与参考电极之间施加一定的电压。
通过向测量电极施加脉冲电压或持续电压,将一定数量的电荷注入到器件中,并观察电容变化。
3. 电荷传输特性测量:通过在不同的电压条件下反复进行电荷注入和读取,可以测量器件的电荷传输特性。
即测量在不同电场下,电荷注入到器件中和从器件中释放的速度。
4. 数据分析与解释:通过分析测量数据,可以得到器件的电荷容量、电荷传输速率等参数。
通过比较这些参数与设计要求或标准值,可以评估器件的性能是否符合要求。
CP测试的关键是保证测量精度和一致性。
为此,在实际应用中,往往需要采取一系列措施来降低干扰和误差。
例如,可以对测量电路和测量设备进行校准和校验,使用差分放大器来提高信噪比,合理选择测量电压和电流范围,以及采取适当的滤波和抗干扰措施等。
需要注意的是,CP测试不仅仅适用于器件的生产过程中,也可以用于研发和故障分析。
通过对器件的电荷容量和传输特性的测量和分析,可以帮助改进设计、优化工艺和提高产品性能。
总之,半导体的CP测试是一项重要的质量评估手段,它通过测量半导体器件的电荷容量和传输特性,来评估器件的性能和可靠性。
通过合理选择测量参数和采取抗干扰措施,可以提高测试精度和一致性,为半导体器件的制造和应用提供可靠的数据支持。
半导体基本测试原理
半导体基本测试原理半导体是一种具有特殊电学特性的材料,在电子、光电子和光电子技术等领域具有广泛的应用。
半导体器件的基本测试主要包括单个器件的电学测试、晶体管的参数测试以及集成电路的功能测试等。
本文将从半导体基本测试的原理、测试方法和测试仪器等方面进行详细介绍。
1.电学测试原理:半导体器件的电学测试主要是通过电压和电流的测量,来判断器件的电学性能。
常见的电学测试有阻抗测量、电流-电压特性测试等。
阻抗测量通常使用交流信号来测试器件的电阻、电感和电容等参数,可以通过测试不同频率下的阻抗来分析器件的频率响应特性。
2.晶体管参数测试原理:晶体管是半导体器件中最常见的器件之一,其参数测试主要包括DC参数测试和AC(交流)参数测试。
DC参数测试主要通过测试器件的电流增益、静态工作点等参数来分析和评估器件的直流工作性能。
AC参数测试主要通过测试器件在射频信号下的增益、带宽等参数来分析和评估其射频性能。
3.功能测试原理:集成电路是半导体器件的一种,其测试主要从功能方面进行。
功能测试主要分为逻辑测试和模拟测试两种。
逻辑测试主要测试器件的逻辑功能是否正常,比如输入输出的逻辑电平是否正确,数据传输是否正确等。
模拟测试主要测试器件的模拟电路部分,比如电压、电流、频率等参数是否在规定范围内。
二、半导体基本测试方法1.电学测试方法:常用的电学测试方法包括直流测试和交流测试。
直流测试主要通过对器件的电流和电压进行测量来分析器件的基本电学性能,如电流增益、电压饱和等。
交流测试主要通过在不同频率下测试器件的阻抗来分析器件的频率响应特性,一般使用网络分析仪等仪器进行测试。
2.参数测试方法:晶体管参数测试主要使用数字万用表等测试仪器来测量器件的电流和电压,并通过计算得到相关参数。
AC参数测试一般使用高频测试仪器,如频谱分析仪、示波器等来测试器件在射频信号下的特性。
3.功能测试方法:功能测试一般通过编写测试程序,控制测试仪器进行测试。
逻辑测试的方法主要是通过输入特定的信号序列,对输出结果进行判断,是否与预期的结果相符。
半导体运放测试DUT板原理及测试方式
四运放卡DUT应用说明一.概述用于通用运算放大器及电压比较器测试的DUT卡,可用于双运放LM358、四运放LM324,双比较器LM393、四比较器LM339等器件的主要参数。
其外观见图1。
该DUT卡由一块主卡DUT和四块运放环路卡OPLOOP1A组成,可对一颗运放的四个单元同时搭接闭环环路,以提高测试速度。
为完成单工位运放(或比较器)参数测试,该DUT卡至少需要从STS 8107主机引入POWER插头、DUT插头、C-BIT插头、PVM插头各1个。
该DUT卡还用LED对C-BIT各位的状态进行显示,以便于环路工作状态的分析和程序的调试。
二.测试原理DUT卡的原理框图见图2。
由图可知DUT卡上有4个相同的辅助运放环,可以同时搭接4个运放环路,完成4单元运放的测试。
图2 DUT原理框图DUT卡中所用到的系统主要硬件资源如下:DVI2:向DUT提供正电源V+,并测试其工作电流。
DUT3:向DUT提供负电源V-,并测试其工作电流。
测试单电源运放时,V-应设为零。
DVI0:测试DUT中A、B两单元的输出端参数。
DVI1:测试DUT中C、D两单元的输出端参数。
MVS0:向DUT输入端提供共模或差模电压。
MVS2:提供偏置电压,以控制DUT的输出电压VO。
MVS3:测试开路门比较器时用于DUT输出上拉电压。
DUT卡上的主要元器件及功能如下:DUT:被测器件。
AMP:辅助运放。
K1(C-BIT 0-0):用于DUT反向输入端接地。
K2(C-BIT 0-1):用于DUT反向输入端接MVS0。
K3(C-BIT 0-2):用于DUT同相输入端接MVS0。
K4(C-BIT 0-3):用于DUT同相输入端接地。
K5(C-BIT 0-4):用于DUT反相输入端短接IB测试电阻。
K6(C-BIT 0-5):用于DUT同相输入端短接IB测试电阻。
K7A,K7B(C-BIT 0-6):用于DUT连接辅助放大器构成闭环。
K8(C-BIT 0-7):用于DUT自身闭环(用于交流参数测试)。
实验三-霍尔效应法测量半导体的载流子浓度、-电导率和迁移
实验三霍尔效应法测量半导体的载流子浓度、电导率和迁移率一、实验目的1.了解霍尔效应实验原理以与有关霍尔元件对材料要求的知识。
2.学习用“对称测量法”消除副效应的影响,测量并绘制试样的 VH-IS 和VH-IM 曲线。
3.确定试样的导电类型、载流子浓度以与迁移率。
二、实验原理霍尔效应从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力作用而引起的偏转。
当带电粒子(电子或空穴)被约束在固体材料中,这种偏转就导致在垂直电流和磁场的方向上产生正负电荷的聚积,从而形成附加的横向电场,即霍尔电场。
对于图(1)(a)所示的 N 型半导体试样,若在 X 方向的电极 D、E 上通以电流 Is,在 Z 方向加磁场 B,试样中载流子(电子)将受洛仑兹力:其中 e 为载流子(电子)电量, V为载流子在电流方向上的平均定向漂移速率,B 为磁感应强度。
无论载流子是正电荷还是负电荷,Fg 的方向均沿 Y 方向,在此力的作用下,载流子发生便移,则在 Y 方向即试样 A、A´电极两侧就开始聚积异号电荷而在试样 A、A´两侧产生一个电位差 VH,形成相应的附加电场 E—霍尔电场,相应的电压 VH 称为霍尔电压,电极 A、A´称为霍尔电极。
电场的指向取决于试样的导电类型。
N 型半导体的多数载流子为电子,P 型半导体的多数载流子为空穴。
对 N 型试样,霍尔电场逆 Y 方向,P 型试样则沿Y 方向,有显然,该电场是阻止载流子继续向侧面偏移,试样中载流子将受一个与 Fg方向相反的横向电场力:其中 EH 为霍尔电场强度。
FE 随电荷积累增多而增大,当达到稳恒状态时,两个力平衡,即载流子所受的横向电场力 e EH 与洛仑兹力eVB相等,样品两侧电荷的积累就达到平衡,故有设试样的宽度为 b,厚度为 d,载流子浓度为 n,则电流强度V Is 与的关系为由(3)、(4)两式可得即霍尔电压 VH(A、A´电极之间的电压)与 IsB 乘积成正比与试样厚度 d成反比。
半导体基本测试原理资料
半导体基本测试原理资料1.测试原理半导体器件的测试原理主要包括以下几个方面:(1)电性能测试:电性能测试主要是通过对器件进行电流-电压(I-V)特性测试来评估器件的电气性能。
通过在不同电压下测量器件的电流来得到I-V曲线,从而确定器件的关键参数,如导通电压、截止电压、饱和电流等。
(2)高频特性测试:高频特性测试主要是通过对器件进行射频(RF)信号测试来评估其在高频工作状态下的性能。
常用的高频特性测试参数包括功率增益、频率响应、噪声系数等。
(3)温度特性测试:温度特性测试主要是通过对器件在不同温度条件下的测试来评估其温度稳定性和性能。
常用的测试方法包括恒流源和恒压源测试。
(4)故障分析测试:故障分析测试主要是通过对器件进行故障分析来确定其故障原因和解决方案。
常用的故障分析测试方法包括失效分析、电子显微镜观察和射线析出测试等。
2.测试方法半导体器件的测试方法主要包括以下几个方面:(1)DC测试:DC测试主要是通过对器件进行直流电流和电压的测试来评估其静态电性能。
常用的测试设备包括直流电源和数字电压表。
(2)RF测试:RF测试主要是通过对器件进行射频信号的测试来评估其高频性能。
常用的测试设备包括频谱分析仪、信号源和功率计。
(3)功能测试:功能测试主要是通过对器件进行各种功能的测试来评估其功能性能。
常用的测试方法包括逻辑分析仪和模拟信号源。
(4)温度测试:温度测试主要是通过对器件在不同温度条件下的测试来评估其温度性能。
常用的测试设备包括热电偶和恒温槽。
3.数据分析半导体器件的测试结果需要进行数据分析和处理,以得到结果的可靠性和准确性。
常用的数据分析方法包括统计分析、故障分析和回归分析等。
(1)统计分析:统计分析主要是通过对测试结果进行统计和分布分析来评估器件的性能和可靠性。
常用的统计方法包括平均值、标准偏差和散点图等。
(2)故障分析:故障分析主要是通过对测试结果中的异常数据进行分析来确定故障原因和解决方案。
半导体测试原理
半导体测试原理
半导体测试是一种评估半导体器件性能和可靠性的方法。
它通过对半导体器件进行一系列电学和物理测试,来确定其工作状态和质量特征。
半导体测试的主要目的是确保器件能够按照设计要求进行正常工作,并且能够在预期的环境下长时间稳定运行。
半导体测试通常包括以下几个方面:
1. 电学测试:这是半导体测试的核心部分。
通过对器件进行电流、电压、功率等电学参数的测量,可以评估器件的功能性能。
例如,通过测试电流特性,可以确定器件的静态和动态功耗;通过测试电压特性,可以了解器件的工作电压范围等。
2. 功能测试:这种测试主要是为了验证器件是否按照设计要求实现了各项功能。
这些功能可能包括逻辑门、存储器单元、模拟电路等。
通过输入特定的电信号,并观察输出信号,以确定器件是否正确执行了所需的功能。
3. 可靠性测试:这种测试用于评估器件在长时间使用和不同环境下的可靠性。
常见的可靠性测试包括温度循环测试、湿度测试、电热老化等。
通过模拟器件在实际使用中可能遇到的各种环境,可以预测其寿命和性能退化情况。
4. 外观检查:这是一种对器件外观进行检查和评估的测试。
通过目视检查、显微镜观察等方法,可以确定器件是否存在裂纹、磨损、划痕等表面缺陷。
这对于一些对外观要求较高的应用,
如汽车电子、消费电子等领域非常重要。
半导体测试原理基于电学和物理测试技术,通过对器件进行多种测试手段的组合,以全面评估器件的性能和可靠性。
测试结果将被用于判定器件是否合格,并进行进一步的工艺改进和性能调优。
最终目标是确保半导体器件的质量和可靠性,以满足不同领域应用的需求。
ttv测试原理
ttv测试原理TTV测试原理什么是TTV测试TTV测试是一种常用的测试方法,用于检测半导体芯片的几何形状是否满足设计要求。
通过测量芯片上的悬挂吊坠和电子束曝光后的形状,可以评估芯片制造过程中的制造精度和偏差。
TTV测试的原理TTV测试的原理基于以下几个步骤:1.样品制备:首先,从芯片上选择合适的测试区域。
通常使用光刻工艺在芯片上制作一些悬挂吊坠结构。
这些结构的特点是,在芯片边缘与周围区域相比,它们的形状更易测量。
2.测量准备:在进行测量之前,需要对测试样品进行一些表面处理。
通常,一层金属或光刻胶会被涂覆在芯片表面,以便在测量过程中提供更好的对比度。
3.测量过程:测量过程通常采用光学测量方法。
通过显微镜或扫描电子显微镜(SEM)等设备,观察并测量悬挂吊坠的几何形状。
光学方法可以提供高分辨率的形状测量。
4.数据分析:通过对测量结果进行分析,可以得出芯片的TTV(总体厚度变化)值。
TTV是指测量点间的高度差。
通常,根据设计规范,需要确定TTV是否在允许范围内。
TTV测试的应用TTV测试在芯片制造过程中具有重要的应用价值。
它可以用于:1.制造精度评估:通过测量芯片上的几何形状,可以评估制造工艺的精度和稳定性。
如果发现TTV超出设计要求,可能需要进行一些工艺调整。
2.工艺控制:TTV测试可以帮助制造商掌握其制造过程的变化情况,并及时采取措施,以提高产品质量和效率。
3.质量控制:在芯片制造过程中,TTV测试可以用于检测制造偏差,以确保产品的一致性和可靠性。
4.研发过程中的工艺改进:通过监测和分析TTV测试结果,可以帮助研发人员改善工艺流程,以提高芯片性能和可制造性。
结论TTV测试作为一种常用的测试方法,在半导体芯片制造中发挥着重要的作用。
它通过测量芯片上的悬挂吊坠和形状的变化,评估了制造过程的精度和偏差。
通过TTV测试,制造商可以控制工艺变化,提高产品质量和工艺效率。
同时,研发人员可以通过监测TTV测试结果,改善工艺流程,提升芯片性能和可制造性。
半导体基本测试原理
对于SBD/FRD测试,以下测试项为IR参数:
1) IR
适用于单管芯及双管芯产品第一个管芯的反向电流测试;
2) ICBO 适用于双管芯产品第二个管芯的反向电流测试。
IR VCE
IR
ICBO
VCE
VCB
测试数据文件介绍(JUNO)
Juno机台测试数据文件:Juno测试机测试数据文件主要 有:
1. *.jdf :原始测试数据,必须由Juno自带软件 “DfOpener”打开查看,且测试数据不能编辑或更改
基本测试原理
基本测试原理
半导体产品的不同阶段电学测试
测试种类 IC设计验证
生产阶段 生产前
在线参数测试( PCM)
Wafer制造过 程中
硅片拣选测试(CP Wafer制造后 测试)
终测(FT)
封装后
测试描述
描述、调试和检验新的芯片设计,保证 符合规格要求
为了监控工艺,在制作过程的早期进行 产品工艺检验测试
产品电性测试,验证每个芯片是否符 合产品规格
使用产品规格进行的产品功能测试
CP测试主要设备 1. 探针卡(probe card) 探针卡是自动测试机与待测器件(DUT)之间的接口,在电学测试中 通过探针传递进出wafer的电流。 2. 探针台(prober) 主要提供wafer的自动上下片、找中心、对准、定位以及按照设置的步 距移动Wafer的功能,以使探针卡上的探针总是能对准硅片相应位置 进行测试。
3. 测试机(tester / ATE) 控制测试过程,可作为电压或电流源并能对输出的电压和电流进行测 量,并通过测试软件实现测试结果的分类(bin)、数据的保存和控制、 系统校准以及故障诊断。
CP测试主要过程
半导体元器件的测试方法
参数定义:器件漏-源短路,栅极加正向偏压时流进栅极的电流。 测试原理:
原理说明: 1. 器件漏极和源极短路,施加规定的栅-源电压 Vgs。 2.测试器件反向电流 Igssf。
反向栅源漏电流 Igssr
参数定义:器件漏-源短路,栅极加反向偏压时流进栅极的电流。 测试原理:
原理说明: 1. 器件漏极和源极短路,施加规定的栅-源电压 Vgs。 2.测试器件反向电流 Igssr。
栅-源截止电流 Igss
参数定义:器件漏-源短路,栅极加反向偏压时流进栅极的电流。 测试原理:
原理说明: 1. 器件施加规定的栅-源电压 Vgs。 2.测试器件反向电流 Igss。
夹断电压 Vp
参数定义:当漏极电流值减小到规定低值时的反向栅源电压。 测试原理:
原理说明: 1. 器件施加规定的漏-源电压 Vds 和漏-源电流 Ids。 2.测试器件栅-源电压 Vgs。
集电极-基极击穿电压 BVcbo
参数定义:器件当发射极开路时,集电极-基极结的击穿电压。 测试原理:
原理说明: 1. 器件发射极开路。 2. 器件集电极-基极之间施加规定电流 Ic。 3. 测试器件集电极-基极之间的反向电压 BVcbo。
发射极-基极击穿电压 BVebo
参数定义:器件当集电极开路时,发射极-基极结的击穿电压。 测试原理:
绝缘栅型场效应管
栅源阈值电压 Vgs(th)
参数定义:当漏极电流值增加到规定低值时的正向栅源电压。 测试原理:
原理说明: 1. 器件栅极和漏极短路,施加规定的漏极电流 Id。 2.测试器件栅-源电压 Vgs。
漏极电流 Id(on)
参数定义:在规定的栅源电压和漏源电压下的漏极电流。 测试原理:
半导体大规模集成电路的测试原理及方法
电 压 为 80v 时 , 我 们 设 置 PWM 占 空 比 为 1/2 , 这 样 可 以 保 证 输
出的波形满足线切割的对电压电流波形的要求。
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● 所 有 管 脚 设 为 0V; ● 待 测 管 脚 上 施 加 正 向 偏 置 电 流 ”I ”; ● 测 量 由 ”I ”引 起 的 电 压 ; ● 如 果 该 电 压 小 于 0.1V, 说 明 管 脚 短 路 ; ● 如 果 电 压 大 于 1.0V, 说 明 该 管 脚 开 路 ; ● 如 果 电 压 在 0.1V 和 1.0V 之 间 , 说 明 该 管 脚 正 常 连 接 。 b. 漏 电( IIL,IIH,IOZ) 。 理 想 条 件 下 , 可 以 认 为 输 入 及 三 态 输 出 管 脚 和 地 之 间 是 开 路 的 。但 实 际 情 况 , 它 们 之 间 为 高 电 阻 状 态 。它 们 之 间 的 最 大 的 电 流 就 称 为 漏 电 流 , 或 分 别 称 为 输 入 漏电流和输出三态漏电流。漏电流一般是由于器件内部和输 入管脚之间的绝缘氧化膜在生产过程中太薄引起的, 形成一 种类似于短路的情形, 导致电流通过。 c. 三 态 输 出 漏 电 IOZ 是 当 管 脚 状 态 为 输 出 高 阻 状 态 时 , 在 输 出 管 脚 使 用 VCC( VDD) 或 GND( VSS) 驱 动 时 测 量 得 到 的 电 流 。三 态 输 出 漏 电 流 的 测 试 和 输 入 漏 电 测 试 类 似 , 不 同 的 是 待 测器件必须被设置为三态输出状态 d. 转 换 电 平 (VIL, VIH)。 转 换 电 平 测 量 用 来 决 定 器 件 工 作 时 VIL 和 VIH 的 实 际 值 。 (VIL 是 器 件 输 入 管 脚 从 高 变 换 到 低 状 态 时 所 需 的 最 大 电 压 值 , 相 反 , VIH 是 输 入 管 脚 从 低 变 换 到 高 的 时 候 所 需 的 最 小 电 压 值)。这 些 参 数 通 常 是 通 过 反 复 运 行 常 用 的 功 能 测 试 , 同 时 升 高( VIL) 或 降 低( VIH) 输 入 电 压 值 来 决 定 的 。那 个 导 致 功 能 测 试 失 效 的 临 界 电 压 值 就 是 转 换 电 平 。 这 一 参 数 加 上 保 险 量 就 是 VIL 或 VIH 规 格 。 保 险 量 代 表 了 器 件的抗噪声能力。 e. 输 出 驱 动 电 流 (VOL, VOH , IOL, IOH)。输 出 驱 动 电 流 测 试 保 证 器 件 能 在 一 定 的 电 流 负 载 下 保 持 预 定 的 输 出 电 平 。 VOL 和 VOH 规 格 用 来 保 证 器 件 在 器 件 允 许 的 噪 声 条 件 下 所 能 驱 动的多个器件输入管脚的能力。 f. 电 源 消 耗( ICC, IDD, IEE) 。 该 项 测 试 决 定 器 件 的 电 源 消 耗规格, 也就是电源管脚在规定的电压条件下的最大电流消 耗。电源消耗测试可分为静态电源消耗测试和动态电源消耗 测试。静态电源消耗测试决定器件在空闲状态下时最大的电 源消耗, 而动态电源消耗测试决定器件工作时的最大电源消 耗。 2.4 交流参数测试 交流参数测试测量器件晶体管转换状态时的时序关系。 交流测试的目的是保证器件在正确的时间发生状态转换。输 入端输入指定的输入边沿, 特定时间后在输出端检测预期的 状态转换。 常用的交流测试有传输延迟测试, 建立和保持时间测试 以及频率测试等。传输延迟测试是指在输入端产生一个状态 ( 边 沿) 转 换 和 导 致 相 应 的 输 出 端 的 状 态( 边 沿) 转 换 之 间 的 延 迟时间。该时间从输入端的某一特定电压开始到输出端的某 一特定电压结束。 存 储 器 读 取 时 间 — —— 从 内 存 单 元 读 取 数 据 所 需 的 时 间 。 测试读取时间的步骤一般如下所示: ( 1) 往 单 元 A 写 入 数 据‘ 0 ’; ( 2) 往 单 元 B 写 入 数 据‘ 1 ’; ( 3) 保 持 READ 为 使 能 状 态 并 读 取 单 元 A 的 值 ; ( 4) 地 址 转 换 到 单 元 B; ( 5) 转 换 时 间 就 是 从 地 址 转 换 开 始 到 数 据 变 换 之 间 的 时 间 。 写 入 恢 复 时 间 : 在 写 操 作 之 后 到 能 读 取 某 一 内 ( 下转第 79 页)
半导体测试技术原理
半导体测试技术原理半导体测试技术在现代电子行业中起着至关重要的作用。
通过对半导体器件进行测试,我们可以确保其性能达到预期,提高产品质量和可靠性。
本文将介绍半导体测试技术的原理和常见的测试方法。
一、半导体测试技术的背景半导体器件是电子设备中的重要组成部分,由于其微小的尺寸和复杂的内部结构,其测试变得十分必要。
半导体测试技术的发展可以追溯到上世纪70年代,随着半导体技术的快速发展,测试技术也在不断演进。
现代半导体测试技术借助于先进的仪器设备和软件工具,可以对芯片、模块以及完整的电子系统进行全面的测试。
二、半导体测试技术的原理1. 功能测试功能测试是最基本的半导体测试方法之一。
通过输入不同的电信号和控制信号到被测设备中,检查其输出是否与预期相符。
这种测试方法可以进行诸如逻辑电路验证、数字信号处理器性能测试等。
2. 时序测试时序测试是针对时序敏感的半导体器件的一种测试方法。
通过对输入和输出信号的时序动态进行测量,验证器件在不同工作频率和时钟周期下的性能。
这种测试方法广泛应用于高速通信和计算领域,确保设备在各种工作条件下都能正常工作。
3. 功耗测试在半导体器件测试中,功耗测试是一项重要的指标。
功耗测试可以评估设备在不同工作负载下的能源消耗情况。
通过测量和监测设备的功耗,可以为电子设备的设计和优化提供重要的参考信息。
4. 温度测试温度测试是一种常见的半导体测试方法,可以评估设备在不同温度下的性能和稳定性。
由于半导体器件对温度敏感,温度测试能够帮助我们了解器件在极端环境下的表现,并为其设计提供改进方向。
三、半导体测试技术的常见方法1. 功能测试仪功能测试仪是半导体测试中常用的设备之一。
它可以通过模拟和数字信号源、传感器以及电源等设备,对半导体器件进行各种输入输出的测试,并记录测试结果。
2. 逻辑分析仪逻辑分析仪广泛应用于半导体器件测试中,可以对数字信号进行捕捉和分析。
通过监测和分析信号的特征,逻辑分析仪可以帮助我们了解器件的工作状态和性能。
半导体测试理论-运放电路测试DUT板
四运放卡DUT应用说明一.概述用于通用运算放大器及电压比较器测试的DUT卡,可用于双运放LM358、四运放LM324,双比较器LM393、四比较器LM339等器件的主要参数。
其外观见图1。
该DUT卡由一块主卡DUT和四块运放环路卡OPLOOP1A组成,可对一颗运放的四个单元同时搭接闭环环路,以提高测试速度。
为完成单工位运放(或比较器)参数测试,该DUT卡至少需要从STS 8107主机引入POWER插头、DUT插头、C-BIT插头、PVM插头各1个。
该DUT卡还用LED对C-BIT各位的状态进行显示,以便于环路工作状态的分析和程序的调试。
二.测试原理DUT卡的原理框图见图2。
由图可知DUT卡上有4个相同的辅助运放环,可以同时搭接4个运放环路,完成4单元运放的测试。
DVI2图2 DUT原理框图DUT卡中所用到的系统主要硬件资源如下:DVI2:向DUT提供正电源V+,并测试其工作电流。
DUT3:向DUT提供负电源V-,并测试其工作电流。
测试单电源运放时,V-应设为零。
DVI0:测试DUT中A、B两单元的输出端参数。
DVI1:测试DUT中C、D两单元的输出端参数。
MVS0:向DUT输入端提供共模或差模电压。
MVS2:提供偏置电压,以控制DUT的输出电压VO。
MVS3:测试开路门比较器时用于DUT输出上拉电压。
DUT卡上的主要元器件及功能如下:DUT:被测器件。
AMP:辅助运放。
K1(C-BIT 0-0):用于DUT反向输入端接地。
K2(C-BIT 0-1):用于DUT反向输入端接MVS0。
K3(C-BIT 0-2):用于DUT同相输入端接MVS0。
K4(C-BIT 0-3):用于DUT同相输入端接地。
K5(C-BIT 0-4):用于DUT反相输入端短接IB测试电阻。
K6(C-BIT 0-5):用于DUT同相输入端短接IB测试电阻。
K7A,K7B(C-BIT 0-6):用于DUT连接辅助放大器构成闭环。
K8(C-BIT 0-7):用于DUT自身闭环(用于交流参数测试)。
半导体基本测试原理
半导体基本测试原理半导体基本测试原理是指对半导体器件进行测试和验证其性能、可靠性和合格性的一系列测试方法和技术。
半导体器件是电子设备的重要组成部分,包括集成电路、晶体管、二极管等。
这些器件通常需要经过测试来验证其性能和质量,以确保在实际应用中能够正常工作。
1.电性能测试:电性能测试是对半导体器件的电参数进行测试,以确定其工作特性。
这些测试通常包括静态电参数测试和动态电参数测试。
静态电参数测试包括测量器件的电流、电阻和电容等静态电参数。
动态电参数测试包括测量器件的启动时间、关断时间、开关时间和工作频率等。
2.可靠性测试:可靠性测试是对半导体器件在不同工作条件下的可靠性进行验证。
这些测试通常包括温度老化测试、温湿度老化测试、震动测试和射频噪声测试等。
通过这些测试,可以评估器件在不同环境条件下的可靠性和寿命。
3.结构测试:结构测试是对半导体器件的结构进行测试,以验证其制造工艺和结构是否符合设计要求。
这些测试通常包括结构检测、工艺检测和缺陷检测等。
结构测试可以用来检测器件内部的材料、形状和尺寸等参数,以判断器件是否制造良好。
4.功能测试:功能测试是对半导体器件的功能进行测试,以验证其是否符合设计要求。
这些测试通常包括输入输出测试、工作状态测试和信号传输测试等。
功能测试可以用来验证器件的逻辑功能、输入输出特性和信号传输路径等。
1.测试系统:半导体基本测试通常需要使用专门的测试设备和测试工具。
测试系统通常包括测试仪器、测试程序和测试程序。
测试仪器用于测量器件的电参数和信号特性,测试程序用于控制测试仪器进行测试,测试夹具用于固定和连接被测试的半导体器件。
2.测试方法:半导体基本测试通常使用两种方法进行,即有源测试和无源测试。
有源测试是指在器件工作状态下进行测试,包括输入信号的施加和输出信号的测量。
无源测试是指在器件关闭状态下对其进行测试,主要包括输入输出特性的测试和工作状态的测试。
3.测试步骤:半导体基本测试通常包括以下几个步骤:确定测试需求和测试目标、准备测试设备和测试样品、设计测试程序和测试夹具、进行测试实验和数据收集、分析测试结果和生成测试报告。
半导体基本测试原理资料
半导体基本测试原理资料半导体器件的基本测试原理包括以下几个方面:四端测量、电流和电压的测试、频率响应测试、功率测试和温度测试。
四端测量是指通过四个测量引脚来测量器件的电阻、电压和电流等参数。
其中,两个接触引脚(即探头)用来加电流或电压,另外两个引脚用来测量电阻、电压或电流。
通过四端测量,可以避免因测量线路的阻抗对测试结果的影响,提高测量精度。
电流和电压的测试是常见的半导体器件测试方法。
电流测试通常使用万用表或特定的测试仪器来测量器件的电流流过行为,该测试方法主要用于了解器件的工作状态、特性和性能。
电压测试通常使用数字电压表或万用表来测量电压的大小,该测试方法可用于了解器件的工作电压、电源电压和信号电压等。
频率响应测试是指通过测试器件的输入和输出信号的频率响应来了解器件在不同频率下的响应情况。
频率响应测试通常使用函数发生器和示波器等仪器进行,通过改变输入信号的频率并测量输出信号的幅度和相位差等参数,可以了解器件在不同频率下的增益、相位和带宽等特性。
功率测试是指通过测试器件的功率消耗或功率放大等性能来了解器件的功耗情况。
功率测试通常使用功率计或功率放大器等仪器进行,在给定的输入信号下测量器件的功率消耗或输出功率,从而了解器件的能效和功率特性。
温度测试是指通过测试器件的温度变化来了解器件的热特性。
温度测试通常使用热电偶或红外测温仪等仪器进行,在器件工作时测量器件的温度变化情况,可以了解器件的散热性能和温度特性。
以上是半导体器件基本测试的几个方面,实际测试过程中可能会有更多的细节和内容,不同类型的器件测试方法也会有所差异。
在测试过程中,还需要注意仪器的精度和准确性,确保测试结果的可靠性和准确性。
半导体基本测试原理
半导体基本测试原理半导体器件是现代电子技术中不可或缺的一部分。
为了确保器件的质量和性能,需要进行半导体基本测试。
在这篇文章中,我们将探讨半导体基本测试的原理和方法。
第一个重要的原理是电流电压特性。
半导体器件的特性是通过当前和电压之间的关系来描述的。
通过测量器件在不同电压下的电流,可以了解其电流电压特性曲线。
这是测量和评估器件性能的基础。
其次,半导体基本测试还需要考虑器件的工作温度。
温度对于半导体器件的性能和可靠性有着重要影响。
因此,测试过程中需要控制器件的温度,并根据不同温度下的测试结果来判断器件的工作状态。
另一个重要的原理是频率响应。
对于一些特定的半导体器件,如放大器、振荡器等,其频率响应是评估其性能的关键。
通过在不同频率下测量器件的响应,可以了解其电性能和工作范围。
此外,半导体基本测试还需要考虑到噪声功率比、损耗和输入输出阻抗等因素。
这些因素能够反映器件的噪声性能、信号传输损耗和输入输出匹配等重要特性。
在实际的半导体基本测试中,通常会使用专门的测试仪器和测量技术。
基本测试仪器包括示波器、信号发生器、多用表等。
这些仪器可以用来测量电流、电压、功率、频率等参数,从而评估器件的工作状态和性能。
此外,还有一些特殊的测试方法和技术,如直流参数测试、射频参数测试、噪声测试和温度测试等。
这些测试方法和技术能够更加全面地评估半导体器件的性能。
总结起来,半导体基本测试的原理和方法涉及电流电压特性、频率响应、温度效应、噪声功率比、损耗和输入输出阻抗等因素。
通过使用专门的测试仪器和测量技术,可以对半导体器件的工作状态和性能进行评估。
这些测试对于保证器件的质量和性能,以及用户的信任和满意度具有重要意义。
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IC 测试原理解析第一章数字集成电路测试的基本原理器件测试的主要目的是保证器件在恶劣的环境条件下能完全实现设计规格书所规定的功能及性能指标。
用来完成这一功能的自动测试设备是由计算机控制的。
因此,测试工程师必须对计算机科学编程和操作系统有详细的认识。
测试工程师必须清楚了解测试设备与器件之间的接口,懂得怎样模拟器件将来的电操作环境,这样器件被测试的条件类似于将来应用的环境。
首先有一点必须明确的是,测试成本是一个很重要的因素,关键目的之一就是帮助降低器件的生产成本。
甚至在优化的条件下,测试成本有时能占到器件总体成本的40% 左右。
良品率和测试时间必须达到一个平衡,以取得最好的成本效率。
第一节不同测试目标的考虑依照器件开发和制造阶段的不同,采用的工艺技术的不同,测试项目种类的不同以及待测器件的不同,测试技术可以分为很多种类。
器件开发阶段的测试包括:特征分析:保证设计的正确性,决定器件的性能参数;产品测试:确保器件的规格和功能正确的前提下减少测试时间提高成本效率可靠性测试:保证器件能在规定的年限之内能正确工作;来料检查:保证在系统生产过程中所有使用的器件都能满足它本身规格书要求,并能正确工作。
制造阶段的测试包括:圆片测试:在圆片测试中,要让测试仪管脚与器件尽可能地靠近,保证电缆,测试仪和器件之间的阻抗匹配,以便于时序调整和矫正。
因而探针卡的阻抗匹配和延时问题必须加以考虑。
封装测试:器件插座和测试头之间的电线引起的电感是芯片载体及封装测试的一个首要的考虑因素。
特征分析测试,包括门临界电压、多域临界电压、旁路电容、金属场临界电压、多层间电阻、金属多点接触电阻、扩散层电阻、接触电阻以及FET 寄生漏电等参数测试。
通常的工艺种类包括:TTLECLCMOSNMOSOthers通常的测试项目种类:功能测试:真值表,算法向量生成。
直流参数测试:开路/ 短路测试,输出驱动电流测试,漏电电源测试,电源电流测试,转换电平测试等。
交流参数测试:传输延迟测试,建立保持时间测试,功能速度测试,存取时间测试,刷新/ 等待时间测试,上升/下降时间测试。
第二节直流参数测试直流测试是基于欧姆定律的用来确定器件电参数的稳态测试方法。
比如,漏电流测试就是在输入管脚施加电压,这使输入管脚与电源或地之间的电阻上有电流通过,然后测量其该管脚电流的测试。
输出驱动电流测试就是在输出管脚上施加一定电流,然后测量该管脚与地或电源之间的电压差。
通常的DC 测试包括:接触测试(短路-开路):这项测试保证测试接口与器件正常连接。
接触测试通过测量输入输出管脚上保护二极管的自然压降来确定连接性。
二级管上如果施加一个适当的正向偏置电流,二级管的压降将是0.7V 左右,因此接触测试就可以由以下步骤来完成:1. 所有管脚设为0V,2. 待测管脚上施加正向偏置电流” I,”3. 测量由”引起的电压,4. 如果该电压小于0.1V,说明管脚短路,5. 如果电压大于1.0V ,说明该管脚开路,6. 如果电压在0.1V和1.0V之间,说明该管脚正常连接。
漏电( IIL,IIH,IOZ ):理想条件下,可以认为输入及三态输出管脚和地之间是开路的。
但实际情况,它们之间为高电阻状态。
它们之间的最大的电流就称为漏电流,或分别称为输入漏电流和输出三态漏电流。
漏电流一般是由于器件内部和输入管脚之间的绝缘氧化膜在生产过程中太薄引起的,形成一种类似于短路的情形,导致电流通过。
三态输出漏电IOZ是当管脚状态为输出高阻状态时,在输出管脚使用VCC (VDD)或GND (VSS)驱动时测量得到的电流。
三态输出漏电流的测试和输入漏电测试类似,不同的是待测器件必须被设置为三态输出状态转换电平(VIL,VIH)。
转换电平测量用来决定器件工作时VIL和VIH的实际值。
(VIL是器件输入管脚从高变换到低状态时所需的最大电压值,相反,VIH 是输入管脚从低变换到高的时候所需的最小电压值)。
这些参数通常是通过反复运行常用的功能测试,同时升高(VIL)或降低(VIH )输入电压值来决定的。
那个导致功能测试失效的临界电压值就是转换电平。
这一参数加上保险量就是VIL 或VIH 规格。
保险量代表了器件的抗噪声能力。
输出驱动电流(VOL,VOH,IOL,IOH)。
输出驱动电流测试保证器件能在一定的电流负载下保持预定的输出电平。
VOL和VOH规格用来保证器件在器件允许的噪声条件下所能驱动的多个器件输入管脚的能力。
电源消耗(ICC,IDD,IEE)。
该项测试决定器件的电源消耗规格,也就是电源管脚在规定的电压条件下的最大电流消耗。
电源消耗测试可分为静态电源消耗测试和动态电源消耗测试。
静态电源消耗测试决定器件在空闲状态下时最大的电源消耗,而动态电源消耗测试决定器件工作时的最大电源消耗。
第三节交流参数测试交流参数测试测量器件晶体管转换状态时的时序关系。
交流测试的目的是保证器件在正确的时间发生状态转换。
输入端输入指定的输入边沿,特定时间后在输出端检测预期的状态转换。
常用的交流测试有传输延迟测试,建立和保持时间测试,以及频率测试等。
传输延迟测试是指在输入端产生一个状态(边沿)转换和导致相应的输出端的状态(边沿)转换之间的延迟时间。
该时间从输入端的某一特定电压开始到输出端的某一特定电压结束。
一些更严格的时序测试还会包括以下的这些项目:三态转换时间测试-TLZ,THZ: 从输出使能关闭到输出三态完成的转换时间。
TZL,TZH: 从输出使能开始到输出有效数据的转换时间。
存储器读取时间-从内存单元读取数据所需的时间。
测试读取时间的步骤一般如下所示:1. 往单元A写入数据’,'2. 往单元B写入数据’,1 '3. 保持READ为使能状态并读取单元A的值,4. 地址转换到单元B,5. 转换时间就是从地址转换开始到数据变换之间的时间ffi—I Timing diagram of access time (address to data valid)写入恢复时间-在写操作之后的到能读取某一内存单元所必须等待的时间。
暂停时间-内存单元所能保持它们状态的时间,本质上就是测量内存数据的保持时间。
刷新时间-刷新内存的最大允许时间建立时间一输入数据转换必须提前锁定输入时钟的时间。
保持时间-在锁定输入时钟之后输入数据必须保持的时间。
频率-通过反复运行功能测试,同时改变测试周期,来测试器件运行的速度。
周期和频率通常通过二进制搜索的办法来进行变化。
频率测试的目的是找到器件所能运行的最快速度。
上面讨论了数字集成电路测试的一些基本目的和原理,同时也定义了测试上的一些关键术语,在接下来的章节里,我们将讨论怎么把这些基本原理应用到实际的IC测试中去。
IC测试原理解析(第二部分)芯片测试原理讨论在芯片开发和生产过程中芯片测试的基本原理,一共分为四章,下面将要介绍的是第二章。
我们在第一章介绍了芯片的基本测试原理,描述了影响芯片测试方案选择的基本因素,定义了芯片测试过程中 的常用术语。
本文将讨论怎么把这些原理应用到存储器和逻辑芯片的测试上。
接下来的第三章将介绍混合信号 芯片的测试,第四章会介绍射频 /无线芯片的测试。
存储器和逻辑芯片的测试 存储器芯片测试介绍存储器芯片是在特定条件下用来存储数字信息的芯片。
存储的信息可以是操作代码,数据文件或者是二 者的结合等。
根据特性的不同,存储器可以分为以下几类,如表 1所示:写入恢复时间(Write Recovery Time): 一个存储单元在写入操作之后和正确读取之前中间必须等待的时 间。
保持时间(Hold Time):输入数据电平在锁存时钟之后必须保持的时间间隔。
Pause Test:存储器内容保持时间的测试。
刷新时间(Refresh Time):存储器刷新的最大时间间隔。
建立时间(Setup Time):输入数据电平在锁存时钟之前必须稳定保持的时间间隔。
上升和下降时间(Rise and Fall Times):功能速度测试是通过重复地进行功能测试,同时改变芯片测试的 周期或频率来完成的。
测试的周期通常使用二进制搜索的办法来进行改变。
这些测试能够测岀芯片的最快运行 速度。
写入恢复 (Write Recovery): 一个存储单元在写入操作之后和下一个存储单元能正确读取之前中间必须等 待的时间。
读取时间 (Access time): 通常是指在读使能,片选信号或地址改变到输出端输出新数据的所需的最小时 间。
读取时间取决存储器 术语的 定义在 讨论存 储器芯 片测试 之前, 有必要 先定义 一些相 关的术 语。
存储器的种类与特性于存储器读取时的流程。
存储器芯片测试中的功能测试存储器芯片必须经过许多必要的测试以保证其功能正确。
这些测试主要用来确保芯片不包含一下类型的错误:存储单元短路:存储单元与电源或者地段路存储单元开路:存储单元在写入时状态不能改变相邻单元短路:根据不同的短路状态,相邻的单元会被写入相同或相反的数据地址开路或短路:这种错误引起一个存储单元对应多个地址或者多个地址对应一个存储单元。
这种错误不容易被检测,因为我们一次只能检查输入地址所对应的输出响应,很难确定是哪一个物理地址被真正读取。
存储单元干扰:它是指在写入或者读取一个存储单元的时候可能会引起它周围或者相邻的存储单元状态的改变, 也就是状态被干扰了。
存储器芯片测试时用于错误检测的测试向量测试向量是施加给存储器芯片的一系列的功能,即不同的读和写等的功能组合。
它主要用于测试芯片的功能错误。
常用的存储器测试向量如下所示,分别介绍一下他们的执行方式以及测试目的.全”0”和全”1”向量: 4n 行向量执行方式:对所有单元写”1”再读取验证所有单元。
对所有单元写”0”再读取验证所有单元。
目的:检查存储单元短路或者开路错误。
也能检查相邻单元短路的问题。
棋盘格(Checkerboard) 向量:4n 行向量执行方式:先运行0-1 棋盘格向量,也就是第一个单元写1 ,第二个单元写0 ,第三个单元再写1,依此类推,直到最后一个单元,接下来再读取并验证所有单元。
再运行一个1-0 棋盘格向量,就是对所有单元写入跟0-1 棋盘格完全相反的数据,再读取并验证所有单元。
目的:这是功能测试,地址解码和单元干扰的一个最基本最简单的测试向量。
它还能检查连续地址错误或者干扰错误,也通常用它作为时间测量时的向量。
Patterns Marching 向量:5n 行向量执行方式:先对所有单元写0.读取第一个单元,再对第一个单元写1。
再读取第二个单元,再对第二个单元写1,依此类推,直到最后一个单元。
最后再重复上述操作,只是写入数据相反。
目的:这是功能测试,地址解码和单元干扰的一个最基本最简单的测试向量。
它还能检查连续地址错误或者干扰错误,也通常用它作为时间测量时的向量。