數(shù)字IC自動測試設備

集成電路(Integrated Circuit,IC)測試是集成電路產(chǎn)業(yè)的一個重要組成部分,它貫穿IC設計、制造、封裝、應用的全過程。集成電路晶圓(Wafer Test)測試是集成電路測試的一種重要方法,是保證集成電路性能、質(zhì)量的關鍵環(huán)節(jié)之一,是發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)的一門支撐技術。舉個栗子：（101）?=1×22 0×21 1×2?=（5）??，這個二進制數(shù)第2位是1，它的權重是22，相乘為1×22。而IC自動測試設備(Automatic Test Equipment,ATE)是實現(xiàn)晶圓測試必不可少的工具。 首先介紹數(shù)字IC自動測試設備的硬件系統(tǒng)設計架構(gòu),分析了板級子系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)及功能。

重點討論了數(shù)字IC自動測試設備中兩種關鍵的測試技術:邏輯功能測試和直流參數(shù)測量,在系統(tǒng)分析其工作原理和測試方法的基礎上,設計了硬件電路,并通過實驗平臺分別驗證了電路的測試功能。 在IC自動測試設備中,實現(xiàn)直流參數(shù)測量的模塊稱為參數(shù)測量單元(Parametric Measurement Unit,PMU)?，F(xiàn)在的嵌入式系統(tǒng)，電子電路設計一般都是數(shù)字電路，只有數(shù)字信號，高低兩種電平，只要分析輸入輸出信號的邏輯關系，不需要自己設計復雜的電子電路，簡化了硬件設計的工作量、復雜度和調(diào)試周期。PMU的測量方法有兩種,加壓測流和加流測壓。為了驗證所設計的直流參數(shù)測試單元硬件電路,在的第四章介紹了一種構(gòu)建簡單自動測試系統(tǒng)的驗證方法。

針對一種DC-DC開關電源轉(zhuǎn)換芯片,首先詳細分析了該芯片各項參數(shù)的測試原理,設計了以MCU作為控制核心、集成2個PMU和其他一些硬件電路的簡單測試板;然后根據(jù)芯片的測試要求設計了流程控制程序;后,通過實驗驗證了測試板的PMU能夠滿足參數(shù)測量精度要求。 的后部分,詳細列出了直流參數(shù)測量單元驗證板對19片WAFER的測試統(tǒng)計數(shù)據(jù)。因為模擬IC通常要輸出高電壓或者大電流來驅(qū)動其他元件，而CMOS工藝的驅(qū)動能力很差。實驗表明,PMU模塊的電壓測試精度為0.5%以內(nèi),微安級電流的測試精度為5%以內(nèi),自動測試過程中沒有出現(xiàn)故障。驗證了PMU模塊能夠滿足數(shù)字IC自動測試設備的直流參數(shù)測試要求。

數(shù)字IC測試

隨著Internet的普及,遠程教育在我國已有了很大的發(fā)展,尤其是CAI課件以及一些教學交互的軟件的研究已有相當?shù)某潭取?、HDL編碼使用硬件描述語言（VHDL，VerilogHDL）分模塊以代碼來描述實現(xiàn)，RTLcoding，linux環(huán)境下一般用Gvim作為代碼編輯器。然而遠程實驗的發(fā)展卻大大落后,這是由于不同領域?qū)嶒灥倪h程化需要研究不同的實現(xiàn)方法。 在本文中首先闡述了一種高校電子信息類專業(yè)數(shù)字邏輯以及現(xiàn)代可編程器件(FPGA/CPLD)等課程的遠程實驗系統(tǒng),在這個系統(tǒng)中使用遠程測試(數(shù)字IC測試)來實現(xiàn)實實在在的硬件實驗,使得這個系統(tǒng)不同于純軟件的。 

接著敘述了該實驗系統(tǒng)中虛擬實驗環(huán)境軟件和實驗服務提供端的數(shù)字IC測試系統(tǒng)的設計。虛擬實驗環(huán)境軟件提供一個可靈活配置、形象直觀的實驗界面,這個界面為使用者提供了實驗的感性認識。數(shù)字IC就是傳遞、加工、處理數(shù)字信號的IC，是近年來應用廣、發(fā)展快的IC品種，可分為通用數(shù)字IC和專用數(shù)字IC。數(shù)字IC測試系統(tǒng)完成實際實驗:提供激勵并測試響應。本文敘述的數(shù)字IC測試系統(tǒng)可對多達96通道的可編程器件進行實驗,另外它還作為面向維修的測試儀器,具有在線測試、連線測試、V-I測試、施加上拉電阻、調(diào)節(jié)門檻比較電平等功能。

IC設計方案行業(yè)的盆友都了解，數(shù)字集成電路所追求的并并不是加工工藝連接點。除了通用的南北橋結(jié)構(gòu)外，目前芯片組正向更的加速集線架構(gòu)發(fā)展，Intel的8xx系列芯片組就是這類芯片組的代表，它將一些子系統(tǒng)如IDE接口、音效、MODEM和USB直接接入主芯片，能夠提供比PCI總線寬一倍的帶寬，達到了266MB/s。只是加工工藝，設計方案，板圖，實體模型，封裝這些全部全產(chǎn)業(yè)鏈上邊每個一部分的融合。而數(shù)字電路設計所追求的大量的則是系統(tǒng)架構(gòu)圖，優(yōu)化算法的提升，針對加工工藝則是無止盡的追求圖形界限少，功能損耗少，傳送延遲時間少。

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