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半导体器件测试基础(终测)

时间:2025-08-18 19:10来源:半导体ATE测试 作者:ictest8_edit 点击:

 

"一般来说,集成电路技术能够将不良器件比例控制在5%以下。

随着IC制造技术的发展,环境因素对制造工艺的影响日益显著。"

 
根据测试目的不同,主要有以下几种:

特性测试 - Characterization
在器件设计阶段进行特性测试,以评估被测器件的性能参数。

验证测试 - Verification
在器件设计阶段进行验证测试,以确认被测器件是否按设计规范运行。

生产线测试(量产测试)- Production
量产测试在器件出货或封装前进行,用于检测器件质量。

老化测试 - Burn-in
老化测试用于预测器件的使用寿命(老化特性)。
 
什么GNG测试和Logging测试?

 

合格/不合格测试(GO/NOGO测试)
该测试用于验证被测器件是否满足数据手册中规定的特性参数极限值(最大值/最小值)。

数据记录测试(LOGGING测试)
该测试获取每个测试项的测量结果,并显示缺陷器件状态以及直流(DC)和交流(AC)参数的测量结果(模拟量)。

在测试开发之前,测试工程师(TE)通常需要和研发(DE)与市场(BU)一起Review ATE测试方案(Test Plan).Test Plan的开发可以参考如下步骤:

 

测试项提取
从设计规范中筛选关键测试项目。

测试条件确定
· 为每个子测试项设定具体测试条件(如电压/温度/时序参数)。
 
测试流程制定
为每个测试项确定采用合格/不合格测试(GO/NOGO)或数据记录测试(LOGGING)方案。
 
测试执行流程
· 确定测试顺序:基础通用测试项优先执行,逐步过渡到器件专项测试项。

 

Test Plan中,除了一些DC测试(直接对电压/电流的测量),还有很多功能测试(Functional Test),如上图ID120-121.这些测试主要是:用于验证器件的逻辑运算功能。测试过程中,将根据数据手册真值表或器件设计数据生成的测试模式输入被测器件,通过比对输出信号与预期数据,判定器件合格(PASS)或不合格(FAIL)

 

逻辑器件功能测试实施要求

需配置以下两项参数:
1. 输入信号配置 - 设定待施加至被测器件的激励信号
2. 输出测量条件 - 明确器件输出信号的检测规范

 

测试模式数据的生成方法 - Pattern

可通过以下三种方式创建(生成)测试模式数据:

1. 基于数据手册真值表生成 - Truth Table

o 适用对象:标准逻辑器件等结构简单的器件

o 方法特点:直接提取器件数据手册中的真值表作为测试基准



2.通过汇编代码转换生成 - Assembler Code

o 生成路径:微处理器应用→机器语言代码→汇编代码转换

o 典型应用:需与处理器架构匹配的测试场景

 

3. 基于器件设计仿真数据生成 - Simulation Data

o 主要应用:几乎所有SoC器件测试(特别是ASIC等定制芯片)

o 技术优势:可复用设计验证阶段的仿真向量

 

逻辑测试除了Pattern的生成,还需要输入输出电平(Level)的设定

 

电压参数定义

1. 输入信号幅值规范

VIH (Input High Voltage):输入高电平阈值
VIL (Input Low Voltage):输入低电平阈值
(界定逻辑"1"和"0"的输入电压范围)
 
2. 输出信号参考电平
 
VOH (Output High Voltage):输出高电平基准
VOL (Output Low Voltage):输出低电平基准
(用于验证输出信号是否符合逻辑电平规范)

3. 供电电压

VCC:器件工作电源电压
 
 

When set Vcc=2.0V时 
(1)VIH > 1.5V,VIL < 0.5V (Vcc=2.0V). 
(2)VOH < 1.9V, VOL > 0.1V (Vcc=2.0V). 
 
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