集成电路测试介绍

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Jerry Gao Jun. 2008

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集成电路测试介绍

集成电路的种类(1/5) 集成电路的种类很多，按其功能不同可分为模拟集成电路 和数字集成电路两大类。 前者用来产生、放大和处理各种模拟电信号；后者则用来 产生、放大和处理各种数字电信号。所谓模拟信号，是指 幅度随时间连续变化的信号。例如，人对着话筒讲话，话 筒输出的音频电信号就是模拟信号，收音机、收录机、音 响设备及电视机中接收、放大的音频信号、电视信号，也 是模拟信号。所谓数字信号，是指在时间上和幅度上离散 取值的信号，例如，电报电码信号，按一下电键，产生一 个电信号，而产生的电信号是不连续的。这种不连续的电 信号，一般叫做电脉冲或脉冲信号，计算机中运行的信号 是脉冲信号，但这些脉冲信号均代表着确切的数字，因而 又叫做数字信号。在电子技术中，通常又把模拟信号以外 的非连续变化的信号，统称为数字信号。目前，在家电维 修中或一般性电子制作中，所遇到的主要是模拟信号；那 么，接触最多的将是模拟集成电路。2 / 30

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集成电路的种类(2/5) 过去，在模拟和数字电路设计之间，有着显著的不同。数字电路控制电子 信号，表现为逻辑电平“0”和“1”,它们被分别定义成一种特殊的电压分 量，所有有效的数字电路数据都用它们来表示，每一个“0”或“1”表示数 据的一个比特(bit)位，任何数值都可以由按照一定顺序排列的“0”“1”比 特位组成的二进制数据来表示，数值越大，需要的比特位越多。每8个比特 一组构成一个Byte,数字电路中的数据经常以Byte为单位进行处理。 不同于数字信号的“0”“1”界限分明(离散),模拟电路时连续的，在任何 两个信号电平之间有着无穷的数值。模拟电路可以使用电压或电流来表示 数值，我们常见的也是最常用的模拟电路实例就是运算放大器，简称运放。 为帮助理解模拟和数字电路数值的基本差别，我们可以拿时钟来比方。 “模拟”时钟上的指针连续地移动，因此所有的任一时间值可以被观察者 直接读出，但是所得数值的准确度或者说精度取决于观察着认知的程度。 而在“数字”时钟上，只有最小增量以上的值才能被显示，而比最小增量 小的值则无法显示。如果有更高的精度需求，则需要增加数据位，每个新 增的数据位表示最小的时间增量。 有的电路里既有数字部分也有模拟部分，如AD转换器(ADC)将模拟信号 转换成数字信号，DA转换器(DAC)则相反，我们称之为“混合信号电路” (Mixed Signal Devices)。另一种描述这种混合电路的方法则基于数字部 分和模拟部分占

到电路的多少：数字部分占大部分而模拟部分所占比例较 少归于数字电路，反之则归于模拟电路。3 / 30

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集成电路的种类(3/5) 集成电路按其制作工艺不同，可分为半导体集成电路、膜 集成电路和混合集成电路三类。 半导体集成电路是采用半导体工艺技术，在硅基片上制作 包括电阻、电容、三极管、二极管等元器件并具有某种电 路功能的集成电路；膜集成电路是在玻璃或陶瓷片等绝缘 物体上，以“膜”的形式制作电阻、电容等无源器件。无 源元件的数值范围可以作得很宽，精度可以作得很高。但 目前的技术水平尚无法用“膜”的形式制作晶体二极管、 三极管等有源器件，因而使膜集成电路的应用范围受到很 大的限制。在实际应用中，多半是在无源膜电路上外加半 导体集成电路或分立元件的二极管、三极管等有源器件， 使之构成一个整体，这便是混合集成电路。根据膜的厚薄 不同，膜集成电路又分为厚膜集成电路(膜厚为1µm~ 10µm)和薄膜集成电路(膜厚为1µm以下)两种。在家电 维修和一般性电子制作过程中遇到的主要是半导体集成电 路、厚膜电路及少量的混合集成电路。4 / 30

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集成电路的种类(4/5) 按集成度高低不同，可分为小规模、中规模、大规模及超 大规模集成电路四类。 对模拟集成电路，由于工艺要求较高、电路又较复杂，所 以一般认为集成50个以下元器件为小规模集成电路，集成 50-100个元器件为中规模集成电路，集成100个以上的元 器件为大规模集成电路；对数字集成电路，一般认为集成 1~10等效门/片或10~100个元件/片为小规模集成电路， 集成10~100个等效门/片或100~1000元件/片为中规模 集成电路，集成100~10,000个等效门/片或1000~ 100,000个元件/片为大规模集成电路，集成10,000以上个 等效门/片或100,000以上个元件/片为超大规模集成电路。

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集成电路的种类(5/5) 按导电类型不同，分为双极型集成电路和单极型集成电路 两类。 前者频率特性好，但功耗较大，而且制作工艺复杂，绝大 多数模拟集成电路以及数字集成电路中的TTL、ECL、 HTL、LSTTL、STTL型属于这一类。后者工作速度低， 但输人阻抗高、功耗小、制作工艺简单、易于大规模集成， 其主要产品为MOS型集成电路。MOS电路又分为NMOS、 PMOS、CMOS型。 NMOS集成电路是在半导体硅片上，以N型沟道MOS器件 构成的集成电路；参加导电的是电子。PMOS型是在半导 体硅片上，以P型沟道MOS器件构成的集成电路；参加导 电的是空穴。CMOS型是由NMOS晶体管和PMOS晶体管 互补构成的集成电路称为互补型MOS集成电路，简写成 CMOS集成电路。 集成

电路从用途上可区分为模拟类、数字类、存储器类、 混合信号类等。6 / 30

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IC测试简述(1/3) 随着集成电路制造技术的进步，人们已经能制造出电路结构相当复杂、 集成度很高、功能各异的集成电路。但是这些高集成度，多功能的集成 块仅是通过数目有限的引脚完成和外部电路的连接，这就给判定集成电 路的好坏带来不少困难。 什么是测试? 任何一块集成电路都是为完成一定的电特性功能而设计的单片模块，集 成电路的测试就是运用各种方法，检测那些在制造过程中由于物理缺陷 而引起的不符合要求的样品。如果存在无缺陷的工程的话，集成电路的 测试也就不需要了。可是由于实际的制作过程所带来的以及材料本身或 多或少都有的缺陷，因而无论怎样完美的工程都会产生不良的个体，因 而测试也就成为集成电路制造中不可缺少的工程之一。 就模拟电路的测试而言，一般分为以下两类测试，第一类是直流特性测 试，主要包括端子电压特性、端子电流特性等；第二类是交流特性测试， 这些交流特性和该电路完成的特定功能密切有关，比如一块音频功放电 路，其增益指标、输出功率、失真指标等都是很重要的参数；色处理电 路中色解码部分的色差信号输出，色相位等参数也是很重要的交流测试 项目。

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IC测试简述(2/3) 如从生产流程方面讲，一般分为芯片测试、成品测试和检验测试，除 非特别需要，芯片测试一般只进行直流测试，而成品测试既可以有交 流测试，也可以有直流测试，在更多的情况下，这两种测试都有。在 一条量产的生产线上，检验测试尤为重要，它一般进行和成品测试一 样的内容，它是代表用户对即将入库的成品进行检验，体现了对实物 质量以及制造部门工作质量的监督。 产品测试文件的编制思想 测试项目和测试条件、测试规范这些通称为测试文件。 特定的集成电路服务于特定的用途，因而集成电路的规格均是根据用 户应用的要求而提出来的。通过和用户的讨论，根据设计和生产的能 力尽量去满足用户的需要，比如，用户提出 …… 此处隐藏：4287字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……