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1、目 錄積體電路測試機發展史簡介3測試的專業術語簡介5晶片測試中的一些專業術語5測試中硬體的一些專業術語5測試系統中的一些專業術語6測試參數中的一些專業術語7測試設備的一般結構9FUNCTIONAL測試原理11功能測試簡介11Test Vector12Input Signal Format13Input Signal Creation14Output Signal Testing15一些基本參數的測試原理16Open/Short Test16IDD TEST19VOL/IOL VOH/IOH TEST20Input Current (IIL/IIH)21附錄22Test Development
2、Steps22積體電路測試機發展史簡介當今的電子測試業界，分為兩大部分，一是PCB組裝測試，一是積體電路測試，如下圖所示： ICT（In Circuit Tester）/AMD PCB組裝測試 ATE（Auto Test Equipment）電子測試 測試 Function Test WAT Digital test IC測試 Function Mixed test Analog test隨著PCB組裝大規模生產線的出現，使得傳統的測試觀念發生變化，希望PCB上的問題能在成品前的幾道工序就能及時發現並修復，於是從80年代開始，出現了光板測試儀和線上測試儀（ICT & ATE），並導入生產制程，
3、使PCB的成品率大大提升。1958年德州儀器公司（TI）研製發明了世界第一塊積體電路7400（與非門邏輯電路）以來，便誕生了世界上第一臺積體電路測試機，專用於測試自己產品的IN HOUSE TESTER。同樣，世界上第一顆模擬（Analog）積體電路是Fairchild公司的運算放大器741，同時，便誕生了世界上第一臺模擬積體電路測試機。積體電路測試機已經走過了第一代、第二代，目前正處於第三代的早期，其中每一代測試機的特點及其代表廠家如表一所示：表一：項專案硬體特點軟體特點代表機型第一代ECL電路，體積龐大Minicomputer,文字介面SENTRY 7SENTRY 10第二代ASIC，體積
4、較大工作站，UNIX操作系統SCHLUMBERGERTRILLIUM等第三代ASIC，FPGA，標準化，模組化，體積很小WINDOWS操作系統，易學易用，向智能化發展TERADYNE J750等 1970年，Fairchild公司推出了世界上第一代成功的商業化的數字積體電路測試機Sentry 7，它採用24位BUS，ECL電路，2MHz的minicomputer，體積龐大，主要性能為：DATA RATE為10MHz，最大測試通道為60PIN；直到1990年為止，先後推出S-10，S-20，S-21等型號，在1970年到1990年這二十年期間，Sentry機器憑藉其優良的性能，在測試業界獨嶺風騷
5、，無任何競爭手。隨著386CPU的出現，積體電路的集成度和工作頻率大幅度提高，誕生了第二代積體電路測試機，主要特點為：測試機硬體系統開始採用ASIC，軟體系統則引入工作站，用UNIX操作系統。其代表性的機器有法國的SCHLUMBERGER以及TRILLIUM。Sentry公司賣給SCHLUMBERGER後，便推出第二代產品S15及S50，而Sentry公司的部分員工成立TRILLIUM公司，推出50MHz、256PIN的數字測試機，贏得較大的市場，SCHLUMBERGER推出S15、S50失敗後，推出先進的ITS9000系統，此系統在軟體和硬體上均代表當時的最高水準，軟體採用高級的圖形介面，測
6、試程式採用模組化結構，硬體系統採用SEQUENCE PER PIN結構（每一PIN均有獨立的PMU，TG，VIH，VIL，VOH，VOL及SEQUENCE），此時ITS9000機器獨霸市場，TRILLIUM不得已賣給CREDENCE，CREDENCE推出SC212系統，它在軟體方面引進ITS9000的優點，在硬體方面採用CMOS電路，向小型化發展，此系統推出後，打敗了眾多大系統機台。隨著個人電腦及WINDOWS操作系統的廣泛普及，如今，出現了第三代數字積體電路測試機，並具備如下特點：採用廣泛普及的PC機及WINDOWS操作系統，易學易用，並向智能化發展，硬體系統向小型化、模組化、標準化發展。其
7、代表機器有TERADYNE的J750，用於工程驗證的HILEVEL、IMS。第三代測試機的出現，使得測試機的購買成本及維護成本大大降低，廠家只需購買自己需要的模組部分，而不必花過多的錢去買自己用不到的部分，並且，測試機也能隨時擴充新的功能。綜上，積體電路測試機基本上沿著小型化、模組化、智能化方向發展。 測試的專業術語簡介晶片測試中的一些專業術語Wafer Test是指在晶片還是Wafer狀態下，將其進行好壞分離的測試，這是所有晶片測試中最先進行的。也可稱為Wafer Sort。Package Test是指將Wafer上的晶片進行切割、封裝，然後再進行測試。其目的是為保證封裝過程的正確，並再次驗
8、證晶片是否符合系統設計的要求。也可稱為Final Test。Pre/Post Burn-in (option)是指將晶片放入烘箱進行烘烤，其目的是將晶片進行老化，然後再進行測試。由此可保證晶片在一定的時間內性能的穩定。Quality Assurance Test是指在Final Test後選取一定數量的晶片進行QA測試，來驗證Final Test的正確性。一般來說QA Test的規格會比Final Test松，但測試專案會多。Final Vision Inspection是指在產品送出去之前的外觀目視檢察。它主要檢察Marking是否清晰、引腳之間的間距和高低是否符合標準。Failure An
9、alysis是指對測試不通過的晶片進行錯誤分析，然後根據結果考慮是否改進制程或測試程式。測試中硬體的一些專業術語Load Board是機台同DUT Board或直接同晶片(無DUT Board)連接的通道。其主要用途是將測試機台的資源(電流、電壓、頻率等)傳給DUT Board或直接傳給晶片。DUT BoardDUT是Device Under Test的縮寫，其主要是一個轉接板，是將機台通過Load Board傳過來得資源再轉傳給晶片。Relay是速度極快的繼電器，主要實現讓晶片在不同週邊電路之間切換。測試系統中的一些專業術語Pin Electronics是在測試頭中將輸入信號傳給DUT或從D
10、UT中抓到輸出信號的電路。同時也可稱為PE Cards或I/O Cards。Drivers是在PE Cards中用於提供給DUT邏輯0、1電平的電路。Signal Format是由PE Cards的驅動電路所提供的輸入信號的波形。Comparators是在PE Cards中用於從DUT中抓到邏輯0、1電平的電路。Output Sampling是將輸出的電壓值與定義的邏輯電平的0、1值比較，判斷是 否通過。Output Mask是在功能測試過程中決定測試通道的輸出比較是否打開。Dynamic Loading是指在PE Cards的電路中可加載變化的正負電流，這些動態電流的加載可作為DUT輸出引腳
11、的IOL和IOH ，並且些電流的大小可由過程控制。VREF是Dynamic Loading的參考電壓。並控制電流IOL和IOH (詳情請參見圖 X)。PMU是Precision Measurement Unit / Parametric Measurement Unit的縮寫，它具有提供電壓測電流和提供電流測電壓的功能。Clamp是測試系統在硬體上對電流和電壓值的限制，這對測試人員、測試機台和晶片起保護作用。Positive Current / Sink是指從機台流入晶片的電流。Negative Current / Source是指從晶片流入機台的電流。DPS是Device Power Sup
12、ply的縮寫，其主要作用給晶片提供大電流和高電壓。我們一般將其和晶片的VDD相連。RVS是Reference Voltage Supply的縮寫，它主要向PE Cards的驅動和比較電路提供邏輯的0、1電平。Test Cycle是指執行一行測試向量所需的時間，也可稱為Period。Test Vectors是同功能測試相配合，定義晶片引腳不同時刻的狀態。它有輸入、輸出兩種狀態，我們根據測試向量給某些引腳灌入輸入信號，並在某些引腳比較輸出波形，由此來判斷功能測試的通過與否。其也可稱為Test Pattern。Vector Memory用於存儲測試向量的高速記憶體。也可稱為Pattern Memor
13、y。Tester Channel是指在PE Cards中的向DUT引腳傳遞電壓、電流和時序的電路。也可稱為Test Pin。Tester Per Pin是指每個測試通道都是一個小的測試系統，每個引腳都有一套獨立的資源(時序、PMU等).。測試參數中的一些專業術語VCC是指對於TTL晶片的驅動電壓。ICC是指對於TTL晶片的驅動電流。VDD是指對於MOS晶片的驅動電壓。IDD是指對於MOS晶片的驅動電流。VIH是 Voltage Input High的縮寫，它根據晶片的操作電壓不同而有不同的最低電壓的限制。VIL是Voltage Input Low的縮寫，它根據晶片的操作電壓不同而有不同的最高電
14、壓的限制。IIH是Input Leakage High的縮寫，它定義為當輸入引腳加邏輯高電平時，該輸入引腳所允許的最大灌電流。IIL是Input Leakage Low的縮寫，它定義為當輸入引腳加邏輯低電平時，該輸入引腳所允許的最大漏電流。VOH是Voltage Output High的縮寫，它根據晶片的操作電壓不同而有不同的最低電壓的限制。VOL是Voltage Output Low的縮寫，它根據晶片的操作電壓不同而有不同的最高電壓的限制。IOH是Current Output High的縮寫，它定義為當輸出引腳輸出邏輯高電平時，該輸出引腳的驅動電流的大小。IOL是Current Output Low的縮寫，它定義為當輸出引腳輸出邏輯低電平時，該輸出引腳的灌電流的大小。IOZH是Output High Impedance Leakage Current High的縮寫，它定義為當輸出引腳為邏輯高電平並且處於高阻狀態時，該輸出引腳的所允許經過的最大電流。IOZ
