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LDO作为最基础的集成电路,其测试实例历来都是IC测试入门的经典实例,熟悉它的主要参数测试对以后复杂的IC测试有很大帮助,建议初学者结合框图及具体资料,熟悉其工作原理,了解其每项参数的具体意义,结合所用的测试机,能够自己制定测试方案。本文所举实例为5V稳压芯片——78L05的测试方案,具体如下:
1、芯片简介
是三端稳压电路(5V),输出电流可达100MA,具有输出电压线性度好、温度变化小的特点,同时内置过流保护电路。功能框图如下:
具体资料参考如下:
78L05芯片资料下载 LDO技术名词 LDO原理介绍
2、测试图
此测试图基于SCUD测试机(目前的V50,其实对于LDO系列产品ASL1000测试机也是一个很好的选择,不过cost相对贵一点)进行设计,非常简单,见下图:
3、测试参数及规范
序号 |
测试参数 |
符号 |
测试条件 |
测量与计算 |
判断范围 |
单位 |
Min |
Max |
1 |
VO |
Vo1 |
Vin=10V,Io=1mA |
VI8 |
4.8 |
5.2 |
V |
2 |
Vo2 |
Vin=10V,Io=40mA |
VI8 |
4.85 |
5.15 |
3 |
Vo3 |
Vin=10V,Io=70mA |
VI8 |
4.75 |
5.25 |
4 |
DVO_LINE |
DVO_7V |
Vin=7V~20V ,Io=40mA |
VI8 |
- |
65 |
mV |
5 |
DVO_8V |
Vin=8V~20V ,Io=40mA |
VI8 |
|
44 |
6 |
DVO_LOAD |
DVO_40mA |
Vin=10V, Io=1mA~40mA |
VI8 |
- |
25 |
7 |
DVO_100mA |
Vin=10V, Io=1mA~100mA |
VI8 |
|
55 |
8 |
Iq |
Iq |
Vin=10V,Io=0mA |
VI6 |
- |
5 |
mA |
9 |
DIq |
DI1 |
8V<Vi<20V,Io=0mA |
VI6 |
- |
1.0 |
10 |
DI2 |
1mA<Io<40mA,Vin=10V |
VI6 |
- |
0.2 |
11 |
IPK |
IPK |
VO=0V |
VI8 |
120 |
- |
4、测试项目说明:
1、VO测试即为芯片功能测试,测试其在不同负载下电压输出是否正常,测试时只需从VIN施加10V电压, 再从VOUT拉出不同电流(1ma、40ma、70ma)进行测试VOUT电压即可。
2、DVO_LINE 测试LDO的电压线性度,即在变化Vin电压看输出电压的变化,本方案为输入电压从 7V和8v变化到20v,输出负载为40ma的条件进行测试其输出电压变化量,变化越小性能越好,具体规范 分别为小于65mv和44mv。
3、DVO_LOAD 测试LDO的负载线性度,即看输出负载变化时输出电压的变化,和DVO_LINE测试方法相同 ,只是负载不同而已。
4、Iq测试,即芯片静态电流测试,测试芯片不工作时自己本身所耗费的电流,具体为从VIN加10V电压,输 出不拉电流时测试从VIN流进芯片的电流大小,此参数越小说明芯片性能越好。
5、DIq测试,测试在负载电流变化时,芯片静态电流的变化,测试方法和Iq基本相同,只是负载测试1ma和 40ma时的静态电流变化。
6、Ipk测试,是测试芯片输出的最大电流,即测试输出对地短路时的输出电流,考验芯片的输出电流能力。
本方案测试参数相对简单,还可以加上几项参数如最小输入电压测试等,不过对于量产测试,测试参数越多,测试时间就会越长,从而导致测试成本的增加,所以要综合考虑。
5、测试程序
由于篇幅较大,在此不一一显示,请下载后参考: 78L05_program
6、关于LDO测试中的一些其他问题,笔者在此做一些说明,不一定完全正确、全面,谨请参考,详述如下:
1、对于精度较高的LDO如何实现精确的测量?
这个问题一般有两种解决办法,一种比较简单的解决办法是在VIN和VOUT都采用Kelvin接触方式,尽可能的减小因为接触电阻而引起的电压损失,负载可用电阻来代替。另一种办法是用运算放大器对输出进行放大一定倍数后进行测试,然后再用测量值除以放大的倍数得到实际的输出电压。注意要选择精度高的运放,其实运放在测试经常会用到,尤其是测试小信号的电压时,作为测试工程师必须很熟悉运放的一些应用,这样可以使你采用低端的测试机来测试高端的产品。
2、在trim的过程中经常会遇到烧不断或烧坏芯片的问题。
这个问题相信只要做trim的芯片都可能会遇到这样的问题,只不过有些圆片这种问题出
现的少,没有引起测试者的注意,其中烧不断的主要原因在于电流太小,一般烧铝要在
100-500MA左右,甚至更大些,其中MOS工艺的芯片,适当小一些,双极的工艺,可以大
一些,另外还要看铝线的宽度,越宽电流要越大,还有烧时候的等待时间一般5-15MS,
最后,一般做trim的PAD间距很近,探针容易碰到一起,造成短路,那就肯定烧不断了,
这种情况一般出现在针卡用了一段时间之后,造成针偏而短路。
烧坏芯片的原因就更复杂一些,一般烧熔丝控制的嵌位电压为5V左右,但实际上在烧的瞬间,trim PAD上的电压可能会达到10V左右(不相信的兄弟可以用示波器抓一下看看),为什么呢,这就是你的引线中存在寄生电感,以及寄生电容,从而构成一个升压电路,抬高了你的电压,这个电压虽然是瞬间的,但对于5V以下工艺的芯片来讲,可能会存在致命的打击!最好、最方便的解决办法是,在靠近trim PAD的位置加上一个较大的电容(可以从0.01~0.1uf之间)来滤掉这个尖峰电压,如果效果还是不佳,可以尝试在trim的源上串一个5欧姆左右的功率电阻(功率要足够大,不然会冒烟的哦)来限制一下电流,另外请注意铝的熔丝电阻在2欧姆左右,多晶的熔丝电阻在100欧姆左右,所以在选择电阻和电容的大小时候要注意一下,两者是有区别的。
3、trim后封装引起的电压偏差问题
此问题也是很头疼的一个综合问题,它涉及到测试、封装工艺、封装材料等因素,总的说来是封装后电压偏差主要是封装造成的,但又不可避免,尤其是当芯片尺寸很小的时候,在封装划片、塑封时产生的应力将会导致电压的变化,可以通过晶圆减薄的厚度不同,和封装材料来控制,作为测试工程师要注意数据统计,根据成测的结果来调整中测的规范。
7、测试数据
[PLAN:VO]
PDSPII_READ(DSPII_PMU6,E2,I6,5.2V,4.8V,MEAS_LOOP=2)
Measure value = 4.90459V
PDSPII_READ(DSPII_PMU6,E2,I6,5.15V,4.85V,MEAS_LOOP=2)
Measure value = 4.90154V
PDSPII_READ(DSPII_PMU6,E2,I7,5.25V,4.75V,MEAS_LOOP=2)
Measure value = 4.90947V
[PLAN:IQ]
PDSPII_READ(DSPII_PMU8,E2,I6,5.0MA,1.0MA,MEAS_LOOP=2)
Measure value = 2.7294mA
[PLAN:DIQ]
PC_COMPARE(GB2,1.0,-1.0,"MA")
Compare value = 0.29878 "MA"Uplimit=1.00000 "MA"DownLimit=-1.00000 "MA"
PC_COMPARE(GB4,0.200,-0.200,"mA")
Compare value = -0.13586 "mA"Uplimit=0.20000 "mA"DownLimit=-0.20000 "mA"
[PLAN:DVO_LINE]
PC_COMPARE(GB1,65,-65,"MV")
Compare value = -9.46074 "MV"Uplimit=65.00000 "MV"DownLimit=-65.00000 "MV"
PC_COMPARE(GB2,44,-44,"MV")
Compare value = -7.47703 "MV"Uplimit=44.00000 "MV"DownLimit=-44.00000 "MV"
[PLAN:DVO_LOAD]
PDSPII_READ(DSPII_PMU6,E1,I7,10.0V,-10.0V,MEAS_LOOP=2)
Measure value = 4.90339V
PDSPII_READ(DSPII_PMU6,E1,I5,9.0V,-9.0V,MEAS_LOOP=2)
Measure value = 4.89851V
PC_COMPARE(GB2,0,-25,"MV")
Compare value = -4.88296 "MV"Uplimit=0.00000 "MV"DownLimit=-25.00000 "MV"
PDSPII_READ(DSPII_PMU6,E1,I5,9.0V,-9.0V,MEAS_LOOP=2)
Measure value = 4.89011V
PC_COMPARE(GB3,0,-55,"MV")
Compare value = -13.27555 "MV"Uplimit=0.00000 "MV"DownLimit=-55.00000 "MV"
[PLAN:IPK]
PDSPII_READ(DSPII_PMU6,E1,I7,-120.0MA,-155.0MA,MEAS_LOOP=2)
Measure value = -0.15009A
作者:derek sun
2008/06/03
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