IC中测各参数及功能测试的技巧

IC中测各参数及功能测试的技巧

【摘要】：本文主要论述在IC中测时软硬件设计方面应注意的几个方面的问题。全文以IC中测时需要测试的直流参数、交流参数和功能测试三方面加以论述，总结测试的一些技巧。

关键字：直流参数；交流参数；功能测试；测试方案；

一、引言

当今是信息高速发展的时代，其中大规模集成电路技术的发展在其中起着推波助澜的作用，不管是在高科技行业应用的计算机，还是各种玩具中安装的小芯片，都是科技高速发展的见证！但不管是计算机中使用的超大规模的各种IC，还是玩具中安装的小规模IC，它们在投入市场使用前都必须经过测试，特别是中测！因而有必要就中测方面应注意的问题加以论述！

二、IC中测的目的及测试要求

在Fabrication厂家流片完成以后，Wafer在划片之前必须经过中测这道工序！这样做的原因一方面是可以起到验证IC各项参数及功能是否达到设计要求；另一方面可以把参数或功能失效的IC从中标示出来，绑定时就不必绑定这些功能失效的IC，因而提高了成品率，并且节约成本！中测主要是对直流参数、交流参数和功能进行测试！直流参数包括静态电流、动态电流、驱动能力，漏电流，Open /short 等；交流参数主要是对频率的测试；这两项参数的测试根据IC设计公司提供的参数在程序中设定！功能测试从它字面上我们就能够知道是验证该IC功能是否达到设计的要求！根据设计公司提供的测试向量或功能波形图，我们根据此加入激励信号，然后检测输出端的数据是否正确！只有各项参数及功能均满足设计要求的IC才算是合格的！否则就认为是失效IC！

三、IC 中测需要注意的问题及技巧

现在对IC 进行测试的仪器一般均是基于C 语言平台的设计环境，因而只需要

你掌握了一般的C 语言就可以进行测试程序的编制！但是要编制出一个好的程序还

是要花费一番功夫的，它不但要求测试工程师具有软件设计的能力，而且还必须具

有硬件设计分析方面的能力！

（1）对于直流参数测试编程，测试工程师必须全面理解设计公司的技术说明，

比如有些参数并不需要我们进行精确的测试，只需要知道它满足设计要求即可时，

我们就可以用 “go on go”的测试方法进行测试；因为“go on go”的测试方法可以节

约测试的时间，对于一颗IC 来说这时间可忽略不计，但随着集成电路工艺的发展

以及Wafer 直径最终会发展到12英寸，因而一片Wafer 上可以制作3～4 万颗IC ，

甚至更多，因而这个时间就不能被忽略！而且现在测试费用一般都是安一片的测试

时间长短来计算的！但如果设计公司要求安电流的大小进行分档归类，这是我们就

不能应用“go on go”的方式来测试，而必须用“PMU ”（Precision Measure Unit ）

或“D PS”对电流进行测试，而且“PMU ”或“D PS”的量程必须选择正确，尽量用

接近最大值的量程来进行测量！这样测试的数据的精度才能够得到保证！测试驱动

能力有时要结合功能测试一起测，只有在被测试的管脚输出为“High ”或“Low ”

时，才可以用PMU 来施加电流测电压（oh V 、Vol ）或施加电压测电流（oh I 、ol I ），

必须注意，测试功能施加的Clock 必须停止，以使IC 工作状态维持在当前状态不

变以便于测试该项参数！Open/Short 就是测试IC 每一Pin 的保护二极管是否存在

开、短路现象！因为在设计时为每一Pin 设计出了一对保护二极管，一般接电源和

接地端，用来对每一Pin 进行限压保护的作用，如图一所示（有时只设计接电源或

接地的其中一种二极管）；如果管脚比较多时，可采用只测试排位图的四个角上的

几个点即可，当然在调试程序时最好全部测试,注意一点：测试时电源VDD和地VSS均加0V电压，然后通过PMU施加电流测试电压，通过读出的电压值的大小是否在合格范围内来判断芯片该项测试是否失效。

测试保护二极管Open/short时的测试测试电流施加方法

图（一）

（2）对于交流参数测试主要是频率的测试。一般IC要求测试的输出端的频率并不高，而且均是经过内部分频后的信号，因而测试仪可以不需设计专门硬件电路进行分频，就可以直接测试出芯片的工作频率；但如果是高频工作的IC，这时测试就必须考虑多方面的综合因素：如果需要分频才能够测试出频率，必须设计出分频电路经过转换再测试！如果存在干扰，就必须在软硬件两方面采取措施排除各种干扰；硬件上如可以采取屏蔽测试，软件上可编制出滤波的程序！对于一些因为设计的原因而造成IC起振慢的缺陷，这时一方面要向设计人员反馈；另一方面必须权衡各方面的因素尽量提高测试的成品率！有时直流参数的测试和交流参数的测试是相互联系的，比如一般的表（三位半、六位半等）以及驱动LCD的IC，测试它的工作电流时必须要等到芯片完全起振以后再测试，只有完全起振以后它的电流才稳定下来，这时的电流才最小！必要时可以采用反复多测几次的方法来提高测试的成品率！还有一些IC刚加电就起振，这时就有必要改变参数的测试顺序，以便正确地测试出芯片的静态电流！

（3）至于测试功能，应该说是最简单的！但一般的测试程序人员往往对此非常害怕！接到一个测试项目以后，其他各项参数都测试通过，就是功能不能够通过！这是什么原因呢？其实在测试功能时我们首先弄明白这几点就可以了：第一、功能测试的电压是多少，频率是多少！第二.测试时输入（激励）信号加的对不对；第三、是否完全按照测试说明书的要求施加各种信号！做到这几点以后，可以说就已经完成了功能测试任务的%

60，剩下的就是要求测试工程师具有处理各种特殊情况的能力，也可以说是必须具备的测试知识！如对正倍压、负倍压概念的理解；外加时钟还是以IC本身时钟进行功能测试；以及测试时Strobe点选择的问题,还有最重要的一点就是Clock施加的方式，下面是几种施加Clock方式的波形模式图：

TP1 TP2 TP3 TP4 TP5

V IH

V IL

V IH

V IL

V IH

V IL

V IH

V IL

V IH

V IL

START STOP START STOP START STOP START STOP START STOP

Waveform Format

图（二）

一般最常用的是RTZ（Return To Zero）和NF（No Format）两种方式！调试程序时主要也就是通过改变TP（Test Period）、Start、Stop、Strobe 的值来增加测试程序的稳定性。另外需要注意的问题就是功能测试方案的选择以及具有良好的沟通能力，特别适合设计人员的沟通能力！