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IC测试工程师入门必读

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面试必问，涵盖全面，DC，功能。通俗易懂，IC测试，DC部分包括OS、leakage等、Func部分包括 pattern等。

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A 半导体集成电路测试概论目录

半导体集成电路测试概论

The Concept of Semiconductor Testing

白安鹏汇编

第一章电子学基本概念‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 1-1

第二章半导体测试基本概念‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 2-1

第三章开路与短路测试‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 3-1

第四章集成电路规格表‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 4-1

第五章直流参数测试‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 5-1

第六章功能参数测试‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 6-1

第七章交流参数测试‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 7-1

第八章电路特性分析‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 8-1

第九章开发测试向量‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 9-1

第十章测试程序开发时面临的问题‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 10-1

第十一章测试程序开发步骤‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 11-1

第十二章排除问题的方法‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 12-1

第十三章测试程序的验证及文件归档‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 13-1

第十四章闩锁效应‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 14-1

第十五章扫瞄测试的原理‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 15-1

第一章电子学的基本概念

在学习测试概念之前，首先让我们来，复习一些电子学的基本关念，及一些专有名词。

例如：电压、电流、电阻。同时我们也会提到，各种不同量测电阻的方法，及一些数

字逻辑讯号的解释。最后，会再介绍单一数字逻辑闸组件。希望从最基本的认识，逐

步进入半导体测试领域。

第一节基本观念复习

■ 电压(Voltage)其单位为伏特(符号以 V 来表示)

电路中两点之间的电位差，也就是单位电荷消耗或吸收的能量。公式为 V=E/Q 其中 V

是电位差,E 是电能,Q 是电荷量。

■ 电流(Current)其单位为安培(符号以 A 来表示)

是单位时间内流经导体的电荷量。公式为 I=Q/T， T 是单位时间。

■ 电阻(Resistance)其单位为奥姆(符号以 Ω 来表示)

阻止电流在物体中流动的一种计量。电阻值与温度之间有相对应的关系。有些物质会

在高温的时候，形成电阻效应（电阻值变大）。而有些物质，反而降低电阻效应（电

阻值变小）。一般情况下，大部份的材质会降低电阻效应（电阻值变小）。所谓电阻

效应就是阻止电流流动的一种阻力。其公式为。ρ 是电阻系数, L 是两截面间的距离,

A 是截面积。

图 1-1

■ 奥姆定律 Ohm’s Law:

公式为 V = I * R。V 是电压、I 是电流、R 是电阻。因此，当其中两者已知时，即可求

得其中一个未知。

图 1-2

第二节基本量测方法

通常测试系统，会提供电压来量电流，或者提供电流来量电压。测试系统通常不会直

接量测电阻值，而是经由量测电压或电流，再利用奥姆定律计算出电阻值。以下介绍

这两种测量电阻的方法：

■ 方法一：提供电压量电流(VFIM: Voltage Force Current Measure)

图 1-3

此方法是，给予一个已知 2.5V 伏特电压后，利用电流计与待测物串连来量测电流值。

量测后再利用 R=V/I 公式，计算出电阻值。使用此方法，量测电流值的过程中，要注

意，当电阻 R 很小时(趋近于零)，电流 I 的值会很大。如此会导致电流计烧毁，或待测

物损坏。因此，一般情况下，需作电流的限流措施(Current Clamp)。

以图 1-3 为例：

R = V / I = 2.5V / 2.0mA = 1250Ω

一般在测试的过程中，会依 IC 设计的规格来确认。如果电阻的规格为 1250Ω±10%，

则电阻最小值为 1125Ω(= 1250Ω -1250Ω*10%)。当电阻值为 1125Ω 时，电流值为

2.2mA。当电阻为 1375Ω 时，电流值为 1.8mA。因此，电流的限流设定(Current

Clamp)，会设为 2.2mA。所以，所量测出的最大电流值，不会大于 2.2mA。

■ 方法二：提供电流量电压 (IFVM: Current Force Voltage Measure)

图 1-4

此方法是，给予一个已知电流 I。电压计跨接电阻两端后，量测电压值(与待测物并联)。

再利用 R=V/I 公式，计算出电阻值。使用此方法，量测电压值的过程中，要注意，当

未知的电阻 R 趋近于无限大时，所量测出的电压值会很大。此结果，会导致电压计烧

毁或待测物损坏。为防止上述情形的发生，一般会作电压值的限压措施(Voltage

Clamp)，设定好最大的电压值。

以图 1-4 为例：

最大电压值 V = I * R = 2.50mA * 1375Ω = 2.75V。

最小电压值 V = I * R = 2.50mA * 1125Ω = 2.25V。

因此，电压的限压设定值，会设在 2.75 伏特电压。

■ 数字逻辑

集成电路在设计上，有两种较被广泛使用的技术。TTL (Transistor -Transistor

Logic)和 CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor)这两种技术。TTL 电路

的执行速度比 CMOS 电路快，但消耗能量较高。CMOS 的能量消耗与其频率有关。较

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