 芯片测试四大核心技术解析！连接性 / 功能 / 钳位电压 / 漏电流原理大揭秘芯片从设计到量产，测试是保障品质的关键环节。其中连接性、功能、输入钳位电压和漏电流测试，堪称芯片出厂前的 “四大体检项目”。今天就带大家通俗搞懂这四项测试的核心原理，看懂芯片如何通过 “层层考核”！一、连接性测试：芯片的 “基础电路体检” 连接性测试是芯片测试的第一步，相当于给芯片做 “基础电路体检”，快速排查封装环节的潜在问题。 其核心原理主要依赖三点： 借助芯片引脚内置的 ESD 保护二极管，这些二极管与电源或地并联，正常工作时不干扰信号，测试时通过微小电流可使其正向导通，成为检测媒介。 采用电流 - 电压测量逻辑，所有引脚接地后，ATE 设备向被测引脚施加 ±100μA 电流，根据欧姆定律通过测量电压判断状态，趋近 0V 为短路，超过钳位值为开路。 考虑材料差异影响，硅衬底和锗衬底二极管导通压降不同，需设定对应电压上下限，超出范围即判定异常。 测试方式分为串行和并行两种：串行逐脚测量精度高但耗时久，并行多脚同步测量效率高，不过需通过分组优化解决 Pin-To-Pin 短路检测难题。  二、功能测试：芯片的 “实战能力考核” 如果说连接性测试是查 “硬件通不通”，功能测试就是考 “软件好不好用”，验证芯片能否实现设计功能。 核心原理围绕两大核心： 采用激励 - 响应验证机制，向芯片输入预设的测试向量（相当于 “指令”），监测输出响应是否与预期一致，比如通过扫描链技术实现内部寄存器状态的完全可控可观测。 精准匹配真实工作场景，模拟芯片实际工作频率下的信号交互，检测时序是否合规，避免实际使用中出现数据采样错误等问题。 测试时先通过需求分析生成测试向量，再采用多通道并行策略注入向量，大幅缩短测试时间，某 SoC 芯片通过 4 路并行测试，单颗测试时间从 800ms 降至 220ms，产能提升显著。  三、输入钳位电压测试：芯片的 “防雷击护盾检测” 输入钳位电压测试专门验证芯片的瞬态过压保护能力，就像检测芯片的 “防雷击护盾”，保障复杂环境下的稳定性。 核心原理基于两大特性： 利用 TVS 二极管的雪崩击穿特性，当输入电压超过击穿电压时，TVS 二极管迅速导通，将电压钳位在安全范围，避免下游电路受损。 采用 8/20μs 标准浪涌脉冲模型，模拟真实场景中的瞬态干扰，通过调整脉冲电流（最高可达 10kA），评估器件的能量吸收能力。 测试时通过脉冲发生器施加特定波形的脉冲，用示波器捕获电压波形，提取钳位电压峰值，连续多次测试确保稳定性，比如工业 PLC 芯片需通过 6kV 接触放电测试，钳位响应时间需小于 1ns。  四、漏电流测试：芯片的 “节能与绝缘检测” 漏电流测试聚焦芯片的功耗控制和绝缘性能，既是 “节能检测”，也是 “绝缘体检”，尤其对低功耗芯片至关重要。 核心原理包含两个关键点： 基于欧姆定律的高精度测量，向芯片施加恒定电压（如最大工作电压），通过高精度设备测量微小漏电流，分辨率可达 10pA，能检测 1GΩ 以上的绝缘电阻。 利用 PN 结反向特性，正常情况下反向偏置的 PN 结漏电流极小，若漏电流异常增大，往往意味着结区存在掺杂不均等缺陷。 测试需在严格控制的环境中进行，温度保持 25℃±2℃，同时做好电磁屏蔽和接地处理，避免环境噪声影响测量精度，确保检测出栅氧退化、PN 结缺陷等潜在问题。  芯片测试是保障产品可靠性的最后一道防线，这四项测试层层递进，从基础连接到功能实现，从环境适应到能耗控制，全方位守护芯片品质。无论是大规模量产还是高端芯片定制，精准的测试都能有效降低成本、提升产品竞争力。 |
