集成电路_IC测试工作原理

集成电路_IC测试工作原理

　　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。二极管上如果施加一个适当的正向偏置电流，二极管的压降将是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"I"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到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。

2.3 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，特定的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，该时间从输出端的某一特定的电压开始到输出端的某一特定的电压结束，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：从传输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"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--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。