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ATE测试机行业入门(5)——O/S测试

时间:2025-05-21 20:24来源: Wr. Wang ATE硬件研发笔记 作者:ictest8_edit 点击:


按照惯例,在正式内容之前,我们还是要先吹会儿牛。记得刚入职时,经常听到老同事们在开会时,喜欢说一些听起来很高大上的开会术语。比如:需求对齐、问题闭环、问题收敛、风险释放。

需求对齐,就是需求大家要一致,不要变来变去,叫需求对齐。

问题闭环,就是要找出问题根因,不要让这个问题发展下去,引出新的问题,叫问题闭环,或者叫问题收敛。

风险释放,就是把问题解决了,风险自然没有了,那就叫风险释放。大家在日常工作中,有还开会“专业”术语呢,欢迎一起吹吹牛!

今天我们继续来聊聊测试机的内容,ATE行业太过宽泛了,正如很多读者都说我是个外行,许多内容我都不清楚,事实也的确如此,所以,我认为有必要慢慢将内容收敛到一个比较小的领域,比如我是做VI源设计的,后期的内容估计会更加靠近资源板卡,特别是VI源架构,VI源电路设计等内容。

上期,聊了聊开尔文测试法,这次我们就应用开尔文测试法,聊聊O /S测试。什么是OS测试,就是open/short测试,也就是开短路测试。

众所周知,芯片的成本与要花多少时间在测试上息息相关。最好的办法是尽可能的想办法减少每一个芯片的测试时间,OS测试通常是测试的第一道关卡,如果OS都测试不过,后面的DC,AC和功能逻辑测试就不用再测试了。

芯片ATE测试流程示列:

1. 接触测试(Contact Test)
   - Open/Short Test(开短路测试)  
   - Continuity Test(连通性测试)  

2. 直流参数测试(DC Test)
   - Leakage Current(漏电流测试)  
   - Power Consumption(功耗测试)  

3. 功能测试(Functional Test)  
   - Digital/Analog功能验证  

4. 交流参数测试(AC Test)  
   - Timing/Signal Integrity(时序/信号完整性测试)

为什么OS 测试通常最先执行

1、快速筛选不良品:开短路问题会导致后续测试失败,提前排除可提高效率。  
2、保护测试设备:避免短路电流损坏ATE机台或DUT(被测芯片)。  
3、标准化流程**:JEDEC、IEEE等标准推荐优先进行连接性测试。

如何进行的呢?首先,我们知道,几乎所有的芯片信号引脚内部都设计有保护二极管,保护二极管的作用是保护内部电路,如果外部信号高于Vdd或者低于Vss,钳位信号在Vdd+0.7V和Vss-0.7V之间。做OS测试则正是利用了这两个二极管来实现的。

如下图1所示:

图1

§ 第一步,将所有的引脚全部接地,包括电源pin和接地pin;

§ 第二步,将测试机的PMU(精密测量单元)接入到待测pin上,配置为FIMV(加流测压)模式,设置钳压制为3V;

§ 第三步,Force一个100uA-500uA的正电流到pin脚。

§ 第四步,用开尔文测试法测试待测Pin上的电压是否在合理范围内(0.2V-1.5V),典型值是0.65V;也就是,只有在0.2v-1.5v之间被认为是正常值,如果低于0.2V被认为是短路,超过1.5V被认为是开路。



图2

如果要测试下二极管,就需要用PMU往内部拉电流。如下图3所示:



图3

操作步骤和上面的一致,只是要将PMU的钳压值配置到-3V,避免如果的确发生开路了,产生高压。测试结果也需要取反,-1.5V到-0.2V则pass,在这之外就fail。

 
图4

以上测试是针对信号引脚,电源和接地引脚也可以针对开路条件进行测试,但它们的结构与信号引脚的结构不同。

§ 下面是一个OS测试的log,第一列是pin名字,第二列是设定PMU电流值输出-100uA,第三列为PMU的电流档位选择2mA档位,第四列为实际测试值,第五列为选择PMU的MV档位为8V档位,第六和第七列分别是判断标准的下限和上限,最后一列为测试结果pass/fail。

   

小结:


· OS测试属于“接触测试”或“连接线测试",是芯片测试流程的前置检查;

· 不同的芯片OS测试方法有所不同,除了上述的利用二极管FIMV,还有利用上下拉电阻FVMI来测试的。失效模式除了开短路,还有漏电。
 
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