集成电路测试技术的应用研究

鲁巧云

摘要：随着我国先进科学技术水平的不断提升，国内的电子信息技术发展推动了集成电路技术的进步，电子产品的设计和制造也越来越复杂化，因此，在生产集成电路的途中必须进行有效的测试。借助集成电路测试技术为各个环节的生产质量提供保障，确保集成电路成品的质量。一个好的产品必须通过严格的测试，才能将产品中存在的缺陷发现，从而将该缺陷完善。因此，集成电路测试技术的应用研究能在一定程度上影响电子行业的发展。

关键词：集成电路；测试技术；应用

在当前电子技术产业中，封装业、制造业、测试业相互支持，其中集成电路测试技术补充了设计以及制造方面的不足，加快了集成电路产业发展。在集成电路产业带动下，国内出现很多新兴产业，如消费类电子产业、通信产业等，与此同时集成电路的测试技术也得到了全面发展，下面重点分析集成电路测试技术的应用。

一、检测——集成电路的发展关键

集成电路测试是贯穿于整个集成电路设计、制造、封装及应用过程中的工作，在生产中的每一个环节都需要进行相应的测试，从而保证集成电路在整个流程中不会出现较大的问题。集成电路测试的对象包括数字IC、模拟IC、低频、射频和数模混合信号电路等设备。一般来说，集成电路测试可分为两大类：功能测试和参数测试。测试的主要目的是对集成电路元件的各项功能及参数指标进行检验，保证各项参数能够达标。就日常工作流程而言，集成电路测试流程可分为4个部分：设计验证測试。该部分是通过特征分析对设计的正确性和器件的性能参数进行确认；圆晶测试。圆晶测试是运用测试探针台等设备来进行的；封装测试。封装测试包括功能、直流与交流参数等测试；可靠性测试。保证器件的可靠性，即器件在额定的使用寿命期限之内能够安全正常地工作。

测试是集成电路产业链中的重要一环，同时也是集成电路出厂前各项参数指标的验证环节。随着集成电路的发展，测试已经由早期的一个小工序发展成为一个不可或缺、专业化和高技术化的重要环节，它为集成电路的设计、制造、封装提供了强力的支撑，为集成电路的发展起到了重要的推动作用。

二、集成电路测试目的

确定系统中是否存在故障，称为合格（失效）测试，或称故障检测；确定故障的位置，称为故障定位。在某些情况下，测试与故障诊断是有细微差别的。测试是面对产品的检测而言，因此测试的结果可能有故障，也可能没有故障；如果有故障，则有可能作故障定位，也可能不需要作故障定位。而故障诊断一般均指在确定的电路有故障的前提下来确定故障的位置，有时还需要确定故障的类型和其它问题。

三、集成电路测试技术的应用

（一）IDDQ测试技术应用

IDDQ测试即静态电源电流，能够改善产品质量和可靠性，是故障分析的重要方法。正常情况下集成电路静态电流很小，大多数故障后引起电流升高，因此可以依照测试电流来发现故障。与传统逻辑测试相比，IDDQ测试采用较小的电流测试集就能够得到很大的故障覆盖率，一组测试码有时能够检测到所有可能故障。在单故障模型中，能够监测到逻辑冗余故障。IDDQ测试无需关注故障点的实际电压值，只需要以故障点为纽带，就能够找到最适合桥接故障的测试。如裸芯片测试筛选中，利用IDDQ测试技术能够检测出功能测试无法检测出的故障，能够减少测试消耗。不少研究认为芯片失效与氧化层针孔老化情况有关，在裸芯片的筛选中，利用IDDQ测试技术来进行补充，能够缩短筛选时间，降低试验成本。在测试中，在125℃、7.0V、6小时测试条件下进行IDDQ测试和功能测试，同时开展单独功能测试，剔除不合格样品后，再次测试，计算失效率。结果发现第二次IDDQ测试失效率仅仅为0.10%，单独进行功能测试失效率在0.23%，说明利用IDDQ测试能够减小器件早期失效率。IDDQ筛选出的故障芯片包括了栅氧短路、金属桥接、绝缘层损坏、通孔开路等。

IDDQ测试技术也存在一定的缺点，不能取代电压测试，这种测试技术测试速度慢，要求稳定后才能够测试。随着集成电路工艺不断复杂，晶体管关闭状态漏电流的控制难度更大，这些都会引起电流大大增加，当电流值达到威亚微米级，IDDQ测试就会非常困难。

（二）ETS770测试技术应用

ETS770测试系统相对完善，所覆盖的测试产品故障也相对全面。采用了Windows操作系统，设计了用户体验界面，操作方面，硬件解耦股也相对健全。ETS770在测试集成电路器件时，直接连接测试系统，利用操作芯片来验证逻辑功能。每套测试系统均配置了开发系统，因此在测试时只需要合理选择电路器件结构，就能够得到测试系统情况，节省测试时间。

如LCD驱动电路测试中，该集成电路用来显示时钟，由于采用了CMOS技术，因此耗能较低。集成电路设计中涵盖了频率部分、控制部分、时钟部分等。LCD驱动电路功能测试包括频率显示测试、时钟显示测试。利用ETS770测试技术来实现测试，频率时钟显示选择端CF。S=0，RST=1，进入时显示测试。参数测试一部分在功能测试中实现，如工作电压、输入电压等，其他参数均在参数测试环节实现。分别在频率显示模式和时钟显示模式下测试电源工作电压，频率显示模式下电流值在3.6mA以下为合格，时钟显示模式下电流在110μA以下为合格。

（三）J750测试

J750测试主要针对半导体电路，测试平台包括J791、J973等，所覆盖的集成电路产品故障也相对全面。J750测试机硬件架构基于板卡，维护性能好，基本能够满足芯片的测试需求，性价比也比较高。如在一款芯片测试中，SORT测试时间在100分钟左右，成品率误差为零，失效BIN分析，内部比对在失效BIN方面吻合度很高。在管脚施加不同的条件，所引起的变化基本相一致，没有引起测试数值异常。

四、结语

总而言之，集成电路测试是贯穿于整个集成电路产业链之中的，其为集成电路产业的规范、快速发展提供了重要的支撑，成为了与集成电路设计、制造、封装并举的四大产业之一，为信息产业的发展提供了强有力的支撑。

参考文献：

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