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。

图1

3.2 集成电路的分类：

（1）按测试目的分类：验证测试、生度测试、验收测试、使用测试

（2）按测试内容分类：参数测试、功能测试、结构测试

（3）按测试器件的类型分类：数字电路测试、模拟电路测试、混合信号电路测试、存储器测试、SOC测试

3.3 集成电路计量测试的特点：

（1）集成电路的计量测试是多学科、微区、微量、微电子学的计量测试。（2）集成电路自六十年代初期,从小规模, 中规模,大规模,超大规模直线上升。

（3）集成度高的产品目前美、日等国近几年256K已有商品出售。

（4）广泛的应用在国防与国民经济生活领城。

（5）大规模集成电路[6]的集成度虽增加，但管芯所占面积并不增加，一般只在2至6毫米左右见方的面积。

4 集成电路测试的意义和作用

集成电路测试的意义主要指对各种应用的数字集成电路、模拟集成电路和数模混合信号集成电路的测试。检测集成电路芯片中由生产制造过程而引入的缺陷。测试的意义不仅仅在于判断被测试器件是否合格，它还可以提供关于制造过程的有用信息，从而有且于提高成品率，还可以提供有关设计方案薄弱环节的信息，有且于检测出设计方面的问题。

集成电路（IC）[7]是伴随着集成电路和发展而发展的，它对促进集成电路的进步和应用作出了巨大的贡献。集成电路和作用：

（1）检测：确定被测器件（DUT）的否具有或者不具有某些故障

（2）诊断：识别表现于DUT的特定故障

（3）器件特性的描述：确定和校正设计和/或者测试中的错误

(4)失效模式分析（FMA）：确定引起DUT缺陷制造过程中的错误

随着集成电路产业的飞速发展，超大规模集成电路尤其是集成多核的芯片系统（System-On-a- Chip, SOC）的出现使得芯片迅速投入量产过程难度增加，由此验证测试变得更加必要。各类新的设计、新的工艺集成电路不断出现，并且在军、民等各个行业应用越来越广泛，作为集成电路进行设计验证和批产把关的重要环节——集成电路测试，其重要性与经济性日益凸现。

5 结论

集成电路测试适应整个IC产业的需求在神州大地悄然兴起，展望未来必将促进集成电路测试业的形成和发展、集成电路设计、制造、封装和测试四业并举，使我国集成电路产业健康发展，为信息产业打下坚实的基础。

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。

参考文献：

【1】李永敏,《数字化测试技术》——模拟信号调理数据转换及采集技术［M ］北京：航空工业出版社，1997

【2】R.Rajsuman IDDQ Testing for CMOS 集成电路 1995

【3】/htm_tech/2008-8/52182_124455.htm

【4】/product_param/index496.html

【5】/view/2089.htm

【6】Michael L.Bushnell;Vishwani D.Agrawal Essentionals of Electronic Testing for Digital,Memory &Mixed-signal 集成电路 Circuits 2001

【7】高成，张栋，王香芬，最新集成电路测试技术，北京：国防工业出版社