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基于数字IC测试机架构详细讲解测试理论(4)

时间:2015-02-07 10:58来源:宏测半导体 作者:ictest8 点击:

Open/ShortTest

Open/Short的测试原理是测试对VDDVSS的保护两极管。一般我们有两种方法,一种是用PMU灌入电流测电压,另一种是用Function测试的方法用动态负载加载IOL/IOH电流比较电压。前一种方法每测一根引脚需要10ms,后一种方法一共需要50ms左右。由此可见在引脚数较多的情况下后一种方法有明显的优势。

(7)

 

上图是用PMUOpen/Short。它通过PMU提供100uA的电流来验证每个引脚对VDD的保护两极管的好坏。如图(3)我们可把VOH/VOL设成1.5V/0.2V 。如果测出的电压大于VOH(1.5V),那么该引脚是Open fail。如果测出的电压小于VOL(0.2V),那么该引脚是Short fail

(8)

 

上图也是用PMUOpen/Short。它通过PMU提供-100uA的电流来验证每个引脚对VSS的保护两极管的好坏。如图(3)我们可把VOH/VOL设成-0.2V/-1.5V 。如果测出的电压大于VOH(-0.2V),那么该引脚是Short fail。如果测出的电压小于VOL(-1.5V),那么该引脚是Open fail

(9)

上图是用跑Pattern的方法测Open/Short。首先将所有的PowerPin接地(VDD=0)VREF=-2V( VREFDynamic Loading的参考电压。并控制电流IOLIOH),加上动态负载IOL/IOH100uA,再逐次将每根引脚的输出电压与VOH(-0.2V)/VOL(-1.0V)比较。如果测出的电压大于VOH,那么该引脚是Shortfail。如果测出的电压小于VOL,那么该引脚是Open fail

 

测试所需用到的Pattern可参考如下格式:

 

GFFFFFFFF /*测试第一根引脚的保护两极管*/

FGFFFFFFF /*测试第二根引脚的保护两极管*/

FFGFFFFFF

FFFGFFFFF

FFFFFGFFF

FFFFFFGFF

FFFFFFFGF

FFFFFFFFG /*测试第八根引脚的保护两极管*/

 

其中G的含义是无论INPUTOUTPUTI/O PIN均可DRIVE 0

F的含义是无论INPUTOUTPUTI/O PIN均可比较。

IDDTEST

IDD是测量芯片处在不同状态下流出VDD或流入VSS(当有几个DPS供电)的电流。一般我们将IDD电流分成StaticDynamic二种。其中我们将IDD StaticCurrent定义为当芯片处于象Sleep模式或Stop模式下的IDD电流;IDD DynamicCurrent定义为当芯片处于象Standby模式或Operation模式下的IDD电流。StaticDynamic的区别在于芯片所处的状态中内部RC/Oscillator是否起振,如果起振那该状态下的IDD电流称为IDD DynamicCurrent,相反则称为IDDStatic Current

(10)

 

如上图通过PMU/DPSVDD提供电源,给所有的Input引脚相应的VIH/VIL防止因为悬空而产生的漏电流,并且输出不接负载防止额外的电流消耗。然后用相应的测试单元来测量电流。

 

 

 

VOL/IOLVOH/IOH TEST

VOL/IOL是测当输出引脚输出低电平时输出阻抗,VOH/IOH是测当输出引脚输出高电平时输出阻抗。其主要目的是验证拉或灌相应的电流,它的输出电压VOH/VOL是否处于正确的电平。测试方法可分成动态和静态两种。静态方法是用PMU对输出引脚提供电压/电流,然后在逐一测电压/电流。动态方法是在Function的测试过程中加载动态负载电流,然后再比较电压。

(11)

 

如上图在跑Function时,在输出高电平时加载IOH电流,比较输出高电平是否正确。在输出低电平时加载IOL电流,比较输出低电平是否正确。

 

InputCurrent (IIL/IIH)

IIL主要是测量输入引脚对VDD的漏电流,IIH是测量输入引脚对VSS的漏电流。这项测试除了验证输入阻抗是否符合SPEC.的要求并且也是鉴定CMOS芯片制程问题的方法。对于InputCurrent的测量我们一般用SerialGanged三种方法来测试。其中串行测试可测出引脚与引脚之间的漏电流,但所需的测试时间比较长。合并测试可节约测试时间,但合并测试的Limit比较难设定。

(12)

对于串行测试,在进行IIL测试时首先通过Pattern将所有的输入引脚置高电平,然后用PMU逐个提供低电平测量电流。在进行IIH测试时首先通过Pattern将所有的输入引脚置低电平,然后用PMU逐个提供高电平测量电流。

 

对于合并测试是将所有的输入引脚并成一个引脚用PMU提供高电平或低电平进行电流测试。对于CMOS的芯片其输入阻抗非常大所以它的输入漏电流十分小。一般我们会将CurrentLimit定成一根引脚的所允许的最大电流值。

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