数字集成电路测试技术应用

叶敏军

（杭州新源显示技术有限公司 浙江省杭州市 310000）

在集成电路技术的应用下，在制造及设计环节操作流程变得更加复杂，这要求集成电路测试也应得到改善，通过对数字集成电路测试技术进行有效应用，使集成电路能够发挥出更好的作用。当前，数字集成电路测试技术的发展能够为电路产业的运行提供保障，使相关技术的水平提高，为更多的产业带来帮助。因此，应对数字集成电路测试技术进行分析，采取有效措施加强测试技术应用效果。

1 数字集成电路测试系统的结构

数字集成电路系统中包括了组合逻辑及寄存器，分析发现是由基本门组成的一系列函数，在输出的过程中，可完成逻辑运算。在时序电路方面，包括了基本门、存储元件用例等。时序电路的稳态输出与输入存在联系，也与过去的输入形成的状态之间存在联系。在时序电路中，可将具体的结果进行暂时存储，便于下一次运算。集成电路测试系统能够测试微处理器、半导体存储电路、专用电路，具有高性能的测试系统能够进行功能测试、交流参数测试、直流参数测试。目前的集成电路测试系统中包括了较多的部分，例如数字计算机、测试功能部件、DC/AC 测量子系统、测试夹具等。在基本测试系统中，包括了测试计算机子系统、测试子系统及测量子系统。其中各部分系统的详细内容如下。

1.1 测试计算机子系统

测试计算机子系统中包括所有计算机的能力及设备，可实现自动测试及相应的功能，其中还包括了系统控制器、主存储器、图形发生器、供电电源以及数据接口等部分[1]。系统控制器是一种具有高速处理功能的部件，经过总线结构控制测试系统来执行程序，完成测试。其中，存储器与测试计算机之间相互连接，使各项数据得到存储。其中的外围设备可使计算机获得相应的支持，以满足测试的需求，其中包括了打印机以及图形终端等。图形发生器可控制测试图形的产生以及图形序列，并且对时钟发生器进行控制，以选择相应的运行模式。时钟发生器是一种具有多相时钟信号的定时集合发生器。供电电源可为测试器提供所需的电能，通过可编程的电流来保护被测器件，避免其受到损坏影响。模拟开关矩阵可附加多种仪器，将矩阵及测试台相互连接，使系统信号通路数扩充。数据接口将测试控制器、测试台、测试系统等部分相互连接起来，以实现测试命令与数据信息之间的交换。

1.2 测试、测量子系统

测试子系统及测量子系统中包含了被测器件的全部测试电子部件，其中包括了器件引脚接口、矩阵、测试夹具、AC 测量系统、DC 测量系统。引脚接口可为被测器件提供通用测试能力的硬件，使器件各管脚的特征编程完成。测试夹具可将被测器件的引脚连接到输入、输出等位置。夹具需确保信号通过的时候引起的最小失真及定时偏差，并且与被测器件之间的相互匹配。矩阵指的是多通道转换矩阵，对测试系统的引脚提供双向选择，还可对子系统的引脚电力电路提供测试夹具的阻抗匹配通路。AC 测量系统及DC 测量系统受到了测试计算机系统中系统控制器的控制，还可控制引脚分别进行交流及直流测试的电子功能部件。在数字集成电路技术的发展中，产品需求水平逐渐提升，用户对器件的质量及性能有着较高的要求，应保证自动测试系统具有大容量、灵活性强以及成本低等优势，使设备的使用性能加强，并且在更多的测试系统产品中获得竞争优势。

2 数字集成电路系统测试技术

数字集成电路系统测试技术的应用在当前发挥了重要的作用，应对相应技术进行创新研究，结合发展情况分析，数字集成电路系统的测试技术在各行业领域中的应用效果比较好，可获取到所需的数据信息，使多个领域的电子化发展获得了支持。例如，使用集成电路芯片测试设备可为数字集成电路测试带来相应的帮助。

2.1 测试具体功能

通过对测试技术的发展进行分析，其中功能测试发挥了重要的作用，在数字集成电路测试中，功能测试是验证电路设计及使用情况的合理性，检验其是否符合预期的使用效果。在实际的功能测试实施过程中，需要按照规范的流程开展测试，首先，激励信号应从输入端口发出，在操作中应根据电路规定的频率施加到被测试器件中，在执行的时候，需要控制好细节，避免产生失误问题。其次应结合两者的情况进行分析，经过对数据的处理，判断电路功能是否正常，保证判断的准确性。

借助测试图形可检验器件功能是否正常，是一种常用的检验方式，结合相关理论进行分析，测试图形具有以下几种功能[2]。

（1）测试图形具有较强的故障覆盖率，可检验出各个故障现象。

（2）测试图形的测试时间不用过长，经过以往的测试情况的分析，测试需要花费较多的时间，导致人员消耗大量精力，同时难以保证结果的准确性。在产生了这种情况的时候，工作人员应结合图形的测试时间范围来控制具体的时长，使测试能够达到实际的要求。完成了测试图形之后，需要对故障及存在的工艺的缺陷进行检测，使器件功能测试的准确性得到保障，开展功能测试的时候，精确性是重要的标准，通过对算法的合理选择，例如组合电路的测试生产算法，其中包括了代数法、穷举法等。因此，在测试中，需要结合实际需求来选择恰当的手段，以保障检测的效果。

2.2 直流参数的测试

系统的测试技术中涉及到了较多的指标，进行测试的时候，可结合指标来明确测试，其中，直流参数测试是一种常见的测试，结合该测试进行分析，直流测试可判断参数的稳定程度，保证工作能够顺利完成。通过对测试方式进行分析，其中包括了较多的方式，例如接触测试、转换电平测试等。在应用接触测试的时候，需要加强对操作细节的控制，明确测试的要点，在开展检测的时候，需要了解测试端口的连接情况，使测试顺利进行。另外，需要测试输出及输入的状态，结合管脚保护的降压情况来判断是否在规定范围之内，当没有达到要求的时候，应重新连接，使测试顺利进行，避免对测试的结果产生影响。在漏电测试中，由于其具有特殊性，应根据实际情况进行操作，在实际的应用过程中，当产生了漏电流的情况的时候，器件内部及输入管脚间存在漏电的情况，在一般条件下，绝缘氧化膜在生产中会表现出较薄的现象，容易造成短路的情况，当电流通过的时候产生了漏电的情况，存在着一定的隐患。在进行漏电测试的时候，通常会对参数进行测试，进而从中获得输出及输入的负载特点，加强源头测试的效果。转换电平测试作为一种比较成熟的测试方法，在应用过程中具有反复进行运算功能特点，可应用该技术来开展测试。

2.3 交流参数测试

通过对数字集成电路系统的应用情况进行分析，其中一些测试技术已经得到了完善，能够加强测试的准确性。交流参数的测试工作是数字集成电路系统的重要内容，结合测试的特点来看，交流参数的测试应对元件晶体管的转换情况进行判断，得到转换过程中呈现出的关系。开展这项工作的时候，需要相应的保护器件，在提前预判的时候回到正常状态之中。当前，在数字集成电路测试中，主要应用的交流测试方法包括保持时间测试法、延时测试法、建立时间测试法。需要根据实际的情况及需求选择技术，使交流参数测试技术的应用发挥出有效的作用。

3 数字集成电路系统测试技术的应用

在数字电路中，最基本的逻辑电路是门电路。用门电路可以组成各种各样的逻辑电路，所以门电路在数字电路中应用最多。数字电路电源引脚与接地引脚之间，其正、反向电阻值一般均有明显的差别。红表笔接电源引脚、黑表笔接接地引脚测出的电阻为几千欧，红表笔接接地引脚、黑表笔接电源引脚测出的电阻为十几千欧、几十千欧等。结合门电路输入短路电流值不大于2.2 mA、输出低电平电压不大于0.35V 的特点，可检测出输入引脚和输出引脚。将待检测门电路电源引脚接5V 电压，接地引脚按要求接地，然后利用万用表依次检测各引脚与接地脚之间的短路电流。若其值低于2.2mA，说明该引脚为其输入引脚，否则便是输出引脚。另外，当“与非”门的输入端悬空时，相当于输入高电平，此时其输出端应为低电平，根据这一点可进一步核实输出引脚。在实际应用中，将万用表拨在直流10V 挡，检测输出引脚的电压值，此值应低于0.4V。对CMOS 与非门电路，用万用表R×1k 挡，以黑表笔接其接地引脚，用红表笔依次检测其他各引脚对接地引脚之间的电阻值，其中阻值稍大的引脚为“与非”门的输入端，而阻值稍小的引脚则为其输出端。这种方法同样适用于“或非”门、“与”门、反相器等数字电路。

在数字集成电路系统基本结构深化完成之后，测试功能效果会加强，测试技术及基本构成之间有着相互影响的关系，可表现出良好的状态，使其应用的效率得到提升。通过对测试技术的应用情况进行分析，完成了对测试技术的深化后，还需要加强对技术的创新，参考相关的理论及技术内容，对技术的开发产生密切关注[3]。在数字集成电路系统测试技术应用中，多数工序属于研发的阶段，需要对技术的应用问题进行分析，并且进行改善。比如，某公司生产的J750 与ETS770 属于半导体自动测试系统，是数字集成电路测试应用中比较常见的技术，经过对这些系统的性能的研究，其中，前者可解决半导体线路测试中的问题，还可提出解决的办法，使测试的过程更加顺利，其中包含了混合信号模拟存储器以及器件测试等相关的设备，使用该系统的优势也比较大，例如，测试成本低，性能强，使用windows 系统可完成相关的操作，便捷有效，可使测试效果得到保障。后者在实际的应用中也具有一定的优势，可利用测试小版完成与测试系统之间的连接工作，分析出芯片的内容，验证逻辑功能是否正常。应用这种测试技术的时候，其属于窗口式的操作界面，操作比较简单，可使人们更快适应操作的流程，便于进行应用。后者在实际应用中能够实现对芯片的快速逻辑功能验证，测试编程过程比较简便，容易掌握操作，各个测试系统具有自身的硬件配置及程序开发环境，测试工程师应结合各个测试器件的逻辑结构及特性来制定规范的测试流程，使测试系统的优势发挥出来，并且编制出高效的测试程序。

经过对不同测试系统的分析发现，各类系统具有其自身的特点，而在研发及配置中都存在一定的差异，应结合实际情况进行选择，使测试系统的优势发挥出来。在实际操作过程中，应由专业的测试人员结合测试过程中的逻辑结构情况、特点推出科学规范的测试体系，使测试能够顺利进行，并且保证测试的安全性及便捷性，使测试系统发挥出良好的性能。测试技术在当前的应用中范围比较广泛，获得了良好的应用效果，价值也比较显著，受到了社会的关注。因此，技术人员应加强对技术的研究，分析数字集成电路系统的基本构成，通过进行深入的研究，将数字集成电路系统的构成完成，使其内容更加地丰富。另外，应建立完善的测试技术体系，从多方面来进行技术提升，使技术的可操作性获得保障，进而使技术发挥出更好的功能，保证最终的应用效果，加强测试技术的性能[4]。

4 数字集成电路测试技术的未来发展趋势

在当前的集成电路技术发展背景下，设计方式逐渐得到了完善，半导体集成度也有所提升，纯数字电路向着混合电路方向发展。在未来的技术研发中，整体系统能够被集成到单个芯片上，这使传统的设计及测试方式得到了改善，同时大规模集成电路的测试设备及技术也面临着较大的挑战，要想实现技术的创新，需要对当前的设备技术缺陷进行分析，采取有效措施解决其中的缺陷问题，使数字集成电路测试技术的应用获得更加有效的支持，还需经过不断的学习来掌握先进的测试技术，提升技术研发水平，使技术为更多的领域提供可靠的产品。通过对数字集成电路测试技术的完善，可在不同行业中发挥出电子技术的应用优势，为未来的电子产品设计及应用提供了良好的条件。

5 结语

数字集成电路作为重要的技术，在研究发展过程中需要其他技术的支持，其中测试技术使其中的重要的内容，通过对测试技术的有效应用，可保证数字集成电路的应用效果，对其进行不断地完善。合理应用直流参数测试、交流参数测试技术来开展测试，合理选择相应的系统，可保证测试的效果，使测试的可靠性加强，进而为集成电路的设计提供帮助。