集成电路测试仪

集成电路测试仪（精选12篇）

集成电路测试仪 第1篇

集成电路测试仪可用来测量集成电路的好坏, 在电子实验室中应用广泛。在实际使用中, 发现部分厂家生产的测试仪存在一些问题, 如电网电压波动或负载加重后容易出现死机或复位不正常现象, 这对实验进程和实验室管理有很大影响, 也是困扰实验指导老师的常见问题, 必须予以解决。本文通过某一种测试仪电源电路的改进的试验, 会给实验室管理者以借鉴。

在电路设计中用到EDA (Electronics Design Automation, 电子设计自动化) 技术。在进行电路改进前, 从电路参数设计, 电路功能仿真验证等都在计算机上先用EDA软件完成, 不但缩短了电路设计时间, 而且大大地节约了成本。

EDA 技术是随着集成电路和计算机技术的飞速发展应运而生的一种高级、快速、有效的电子设计自动化工具。它经历了计算机辅助设计 (Computer Assist Design, CAD) 、计算机辅助工程设计 (Computer Assist Engineering Design, CAE) 和电子设计自动化 (Electronic Design Automation, EDA) 三个发展阶段[1]。利用EDA技术进行电子系统的设计, 具有以下几个特点[2]:用软件的方式设计硬件;用软件方式设计的系统到硬件系统的转换是由有关的开发软件自动完成的;对设计电路功能是否正确可进行仿真分析。

目前流行的EDA软件有Protel 99 SE, EWB, Multisim, PSpice等几种[3]。本文运用Protell 99 SE 中的Advanced SIM 99仿真功能对所改进的电路进行仿真和应用。

1 EDA仿真在测试仪电源电路设计中的应用

学校电工电子实验室有多台LM-800C数字集成电路测试仪, 在使用中有时会出现死机, 复位不正常现象。通过研究, 发现电源电路存在问题:电源扩展能力差, 带负载能力弱。笔者根据其PCB (Printed Circuit Board, 印制电路板) 绘制出其电源电路原理图, 如图1所示。

图1中, 78M05为5 V三端稳压器[4], RL为测试仪负载, 实际上是待测集成电路。

限于篇幅, 只绘制主要部分, 电源线路滤波器在图中未画出。通过研究, 发现电源电路存在问题:电源扩展能力差, 带负载能力不强, 有时会出现死机、无法复位现象。通过对其电源电路的改进, 增加了扩流电路, 从而解决了实际使用中存在的问题。

1.1 测试仪电源电路的扩流设计

为了节约成本, 不能对原来电路进行全新设计, 只能在原来电源电路基础上, 通过增加部分电路来增强其带负载能力。

改进中需要考虑的问题[5]:

(1) 选择合适的滤波电容。电源输出直流电压要稳定, 纹波小。

(2) 增加了扩流电路, 当电源电压不稳定或测试系统负载增大时, 电源带负载能力强, 输出电压稳定。

图2为经过改进的带扩流功能的电路, 带负载能力较强, 能扩大电路的输出电流。Q1为外接扩流功率三极管, R1为Q1的偏置电阻。该电路带负载能力与Q1的参数有关。C1, C4为滤波电容, C2为0.33 μF, 可抵消输入接线的电感效应, C3可防止高频自激, 消除高频噪声, 改善负载的瞬态响应[6,7]。

电源电路扩展输出电流的工作原理:

二极管D1用于消除三极管Q1的发射结Ube对输出电压的影响 (相当于发射结的导通电压0.7 V) , 并提供电容C4的放电回路。设三端稳压器78M05的最大输出电流为Imax, 则晶体管的最大基极电流Ib=Imax-IRL, 因而负载RL上电流的最大值I可表示为:

${\rm I}=(1+\beta )({\rm I}{}_{\max }-{\rm I}{}_{R{}_{\text{L}}})$

一般三极管的基极电流Ib很小, 与Imax相比可忽略不计, I比Imax大许多, 可见输出电流提高了, 从而可提高电源的带负载能力。

1.2 两种电路带负载能力的仿真对比验证

可用Protell 99 Advanced SIM 99[6,7]对原电路 (图1) 和改进后的电路 (图2) 进行仿真分析, 以验证二者的带负载能力。

(1) 仿真参数设置

首先进行仿真参数设置, 进行瞬态分析与傅里叶分析[8,9], 仿真参数设置对话框如图3所示。

为了突出显示, 显示器上只显示两个波形, 其中in为输入端, out为输出端。

(2) 仿真波形对比分析

用Protell 99 Advanced SIM 99对图1所示电路进行仿真, 发现当负载变重, 超过78M05最大输出电流 (0.7 A) 时[10], 将使输出电压的纹波增大, 输出电压 (out) 下降且不稳定, out波形有明显的波动, 5 V下降为4 V左右, 且输出 (out) 波形不平滑, 纹波大。负载变重后的仿真波形如图4所示。

为了增大电源的带负载能力, 在原电路的基础上加扩展电流三极管Q1后, 带同样的负载, 输出电压很稳定 (5 V) , 仿真波形如图5所示。

从输出波形 (out) 可以看出, 电压很稳定, 没有纹波。

1.3 设计电路的应用效果

经改进后的电源电路, 在实验室的实际使用中, 再未发现死机或不能正常复位现象, 证明通过EDA仿真所设计的电路在使用中获得成功。

2 结 语

用EDA仿真技术能方便电路设计, 并可验证电路设计的正确性。通过对两种电路的仿真对比, 说明改进后电源电路带负载能力强, 这在实际使用中得到验证。

参考文献

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[5]罗敏.专用集成电路逻辑测试仪系统总体实现[D].西安:西北工业大学, 2006.

[6]Cheng K T, Jou J Y.Functional Test Generation for FiniteState Machines[A].Proc.ITC[C].2006:160-168.

[7]陈松.电子设计自动化[M].南京:东南大学出版社, 2005.

[8]朱勇.Protel DXP范例入门与提高[M].北京:清华大学出版社, 2004.

[9]Rudnick E M, Patel J H.Methods for Reducing Events Inse-quential Circuit Fault Simulation[A].Pro.Conf.on CAD[C].2005:546-549.

集成电路测试仪 第2篇

2004．11 1． 以下选项中不是EDA工具（括号内为开发公司）的是

A．Star-Hspice(Avanti)

B．Star-Craft(Blizzard)C．Silicon-Ensemble(Cadence)

D．Design-Compiler(Synopsys)

2． 请写出图1所示的两种组合逻辑电路实现的功能，请问哪一种电路更好，为什么？

图1 组合逻辑电路

3． 如图2所示的动态电路中，第一级的输出直接接第二级的栅，会有什么问题，请问改进的方法（改进后实现的功能不变）？

VDDCLKCLKOUTInVDDCLKCLK图2 动态组合逻辑

4． 说明CMOS电路的Latch Up效应，请画出示意图并简要说明其产生原因。

5． 图3所示为2输入选择器。该电路由完全互补的静态CMOS构成，电源电压为VDD＝5V，图中的三个电容都为0.5pF，不考虑其他电容的影响。（1）设输入信号（S，A，B）相互独立，且它们为“1”的概率均为50％，求输出节点X，Y，Z发生0→1转换的概率（P0→1）。（2）如果输入信号的频率为50MHZ，求该电路的动态功耗。

图3 选择器

6．请画出图4所示版图对应的电路图 a． 试问NMOS与PMOS的尺寸，λ＝0.6μm。

b． 画出电压转移曲线，标出VOH,VOL,VM,VIH,VIL的位置并计算其值。

集成电路测试仪 第3篇

【关键词】集成电路 测试技术 现状 发展策略

引言：

集成电路（IC；全称：integrated circuit）属于是微型的电子部件。在电路的集成上所采用的具有一定工艺水准的微型元器件，包括电阻、电感、晶体管以及电容等等，都通过电路连接起来，制作成为半导体晶片而在管壳中封装起来。采用这种方式所构成的微型结构能够更好地满足集成电路所需要的各种功能，特别是已经构建为一个整体的元件，使得所有的电路功能得以综合发挥，且保持了各个元器件的兼容性。集成电路的应用，实现了电子元件的低能耗、高可靠性，而且原件微型化设计、智能化发展，从而为集成电路的运行提供了安全保障。

一、中国集成电路的测试技术现状

中国的集成电路生产呈现出产业化发展态势，并通过不断引进高端技术而使得集成电路从研发到设计到生产都实现了创新。伴随着市场需求量的增加，中国在集成电路的设计和制造上都逐步接近国际水平。特别是集成电路的测试技术，已经被一些国外的生产线所应用，使得集成电路产业产生了集聚效应。

但是，从芯片技术的发展速度来看，集成电路产业的技术创新力度还是远远不够的，甚至存在着产业发展难以满足市场需求的问题，政策环境的支持力度明显不够。虽然集成电路生产已经形成了产业链，但是产业链的各个环节之间由于协同性不够而使得一些问题凸显出来，导致中国的集成电路产业在发展的进程中遭到了瓶颈。

中国的集成电路市场是非常庞大的，潜在的市场还有待于进一步开发，这就给其他国家的同行业提供了新的发展空间，也迎来了新的发展机遇，而对于中国的集成电路产业而言，面临着其他国家同行业的强大冲击力，就需要走在面临挑战的同时，将自身所具备的各方面优势充分地发挥出来了，并为企业自身的发展塑造良好的环境，在激发企业活力的同时，还要以企业的创造力为获得更大的市场份额的动力，以为企业的未来发展奠定良好的基础，使得集成电路产业呈现出跨越式发展的态势。

二、集成电路测试技术的发展策略

2.1注重集成电路测试技术的低成本发展

中国的集成电路市场依然是以低端消费为主，无论是音频处理器的集成电路，还是电源管理的集成电路，其芯片都属于是低价位，因此而需要采用低成本的测试技术才能够满足企业的需求。这就意味着企业要对所生产的集成电路进行检测，就要选择经济实惠的测试系统。

根据Intel Corporation的预测，电子产业的未来发展将是晶体管的资本投入要远远地低于测试技术所投入的资本。随着硅成本的下降，测试成本如果没有下调的趋势，就意味着测试技术所投入的资金有所提升。从测试速度来看，往往是接受测试的芯片的速度要快于设备的测试速度。这就说明，测试设备的应用技术远远之后与接受测试的芯片的发展速度。此外，芯片的制造过程中所投入的资本要明显低于测试成本。当Intel Corporation将这一预测提出来之后，就会在一定程度上对芯片测试技术的未来发展起到推动作用。对于中国的电子产业而言，随着集成电路技术的发展，测试技术也会相应地推动而呈现出新的发展气象。

2.2注重集成电路的高端测试技术发展

中国的半导体技术在近年来呈现出突飞猛进的发展，在电子产品中占有更大的比重。半导体技术的产值也明显增加。但是，所有电子产品的芯片都要经过测试合格后才能够批量生产并在投入到电子应用领域中。所以，测试技术要从市场需求的导向出发不断地研发，实现技术上的创新。针对于目前的测试技术无法满足集成电路芯片测试的问题，就需要构建新的检测系统对芯片进行检测，这就需要研发出能够满足现行芯片测试要求的测试设备。因此，对发高端的测试系统进行研究开发是非常必要的，要力求尽快步入中国继承电路设计的前沿，更好地位芯片测试提供服务。

三、结束语

数字集成电路高级验证测试方法 第4篇

随着超大规模数字集成电路功能的日益完善和集成度的不断提高,各个领域对其功能设计完整性、可靠性要求也变得越来越高。因此,对数字集成电路的故障检测、诊断方法、故障定位以及可测性设计技术进行全面深入的研究具有重要的现实意义,这也是确保超大规模数字集成电路器件在使用中正常安全工作的重要手段。超大规模数字集成电路自身具备的高集成度特性增加了对其进行测试和验证的难度。在测试和验证过程中,测试向量的生成又是最主要和最复杂的部分,且对测试效率和故障覆盖率的要求也越来越高。

目前的数字集成电路设计工具可以使设计师将主要精力集中在算法级和功能级设计,综合工具自动对功能设计进行RTL和门级综合,这就对数字芯片传统门级测试和验证带来了极大挑战[1]:由于设计师使用综合工具自动布局布线,因此设计师不清楚电路设计结构,因而无法进行结构级测试;另一方面,由于电路设计规模不断增大,如果使用门级测试验证方法,则需要占用大量的时间,有时甚至无法进行。

1高级验证测试方法

数字集成电路的验证测试是实现“从设计到测试无缝连接”的关键。在深亚微米制造工艺下,芯片验证测试的重要性尤为突出。其主要功能是验证设计和测试程序的正确性,确定芯片是否符合所有设计规范[2]。从测试验证角度来说,电路描述的层次可以分为行为级描述、功能级描述、结构级描述、开关级描述以及几何级描述[3]。高级验证测试方法指的是任何高于门级的验证测试方法[4]。高级验证测试的目的在于检验数字电路系统是否达到初始说明书上的要求,发现并改正其中的设计缺陷。在这个过程中,应该有一个方法来衡量验证的完整性,这个方法就是建立覆盖模型。

覆盖模型一般包括覆盖空间和覆盖率度量。覆盖空间引入及分类的目的在于将声明、执行、内部结构以及外部调用验证相互补充完整,将声明中指出的和未指出的均实现验证。在实现中,覆盖空间中的声明、执行、内部结构以及外部调用验证相互补充完整性的检查往往通过代码覆盖率报告完成。由于器件的全部功能由其输入、输出要求定义,所以一个捕捉这些要求的覆盖空间可视为一个覆盖模型的重要组成部分,这一部分往往通过功能验证和断言验证来实现。覆盖率度量包括四方面:隐含度量、显性度量、声明度量和执行度量。

2覆盖模型建立及应用

一个完整的覆盖模型主要包括三方面内容,即代码覆盖、断言验证和功能覆盖。概括来说,建立覆盖模型包括以下步骤:通过分析功能设计说明,记录所有设计会用到的操作状态,从中提取模型参数;捕捉所有操作状态的参数值,绘制成表;根据各参数所有可能状态定义所有节点,即每种组合为一个节点。设计并执行一个覆盖模型分为两部分内容,一部分是顶层设计,另一部分为细节设计。顶层设计关注器件本身的模型描述、定义的属性以及属性间的关系。顶层设计包括:用语言描述将要建立的模型、确定模型应包括的属性以及确定属性间的关系。细节设计关注如何用验证环境描述覆盖模型设计。细节设计包括:哪些属性必须被采样、在验证环境的何处进行采样以及何时进行采样并将其关联起来。

2.1交互系统功能说明

功能说明即系统的使用说明,是建立覆盖模型的第一步,其用于描述系统的操作状态及参数提取。

验证的交互系统包括2个控制设备和2个从属设备。控制设备和从属设备之间通过一个连接设备相连。同一时刻,只能有一个控制设备与一个从属设备交互。任何控制设备都可以和任何一个从属设备交互。事务可以是一个读操作或写操作。连接设备用来决定哪个控制设备管理事务,同时建立指定控制设备和从属设备间的连接及成功处理该事务。

2.1.1控制设备

控制设备可执行读和写操作,支持在交互系统中控制两个从属设备。当控制设备收到指令“bg”,就准备开始一个事物,发出一个低电平有效的脉冲到信号“ask”上,然后等待一个“gnt”信号。“gnt”信号是一个低电平有效信号。如果在2～5个时钟周期内没有等到“gnt”信号,稍后控制设备将重试这个过程。如果在2～5个时钟周期内获得了“gnt”信号,控制设备将立即断言信号“avail”,用来确认“gnt”信号的到达(“avail”信号是低电平有效信号)。

2.1.2连接设备

连接设备负责两个重要任务:1)决定哪个控制设备管理与从属设备之间的事务。2)建立一个特定的控制设备和一个从属设备之间的连接。在一个给定的时间,控制设备可以通过断言各自的“ask”信号来请求执行事务。

控制设备选定要与其建立事务的从属设备后,连接设备将提供指定从属设备的信息。由于两个控制设备能与任何一个从属设备建立事务,因此连接设备必须监控两个控制设备的“sel”信号(即“sel1”和“sel2”)。在任何给定时间,要么两个“sel”信号都处于三态,要么其中一个处于三态。如果两个“sel”都是三态,那么在此时没有事务请求。如果有一个事务请求,那么其中一个“sel”信号的值为0或1,具体的值依赖于选择的目标设备。如果连接设备的输出信号“sel”(该信号为两位)的最高位置为高,则从属设备1被选中,如果最低位置为高,表示从属设备0被选中。

2.2模块级断言验证

模块级断言验证是实现覆盖模型的第二步,即捕捉系统各个属性、属性间的关系以及所有操作状态的参数值,从而得到验证代码。

2.2.1控制设备验证

根据控制设备的功能描述,可以分析出断言验证。每个控制设备只有一个“ask”、“gnt”、“avail”信号,是控制设备的单独信号,因此在编程构建系统时需调用两个实例。一旦控制设备有一个请求信号,启动信号要在2～5个时钟周期内到达,此种情况下,如果信号“sel”为高,则在同一时钟周期,控制设备应断言信号“avail”。三个时钟周期后,从属设备2应该通过断言信号“ready”确认该选择。

仿真结果如图1所示。

断言验证结果分析如图2所示。

通过波形及结果分析可知,所有断言均有效,其中成功两次,失败零次。

2.2.2连接设备验证

每个控制设备中有唯一的“avail”信号,其为连接设备的输入。如果控制设备处于激活状态,其将信号“avail”置为低,因此,把两个“avail”信号进行“与”操作,如果结果为低,则可知总线状态为激活;如果结果为低,则没有控制设备处于激活状态。

每个控制设备有唯一的一个“ask”信号,用来请求总线,而连接设备提高唯一的“gnt”信号。通过将所有的“ask”信号进行“或”操作来判断是否有控制设备存在有效请求;同理,将“gnt”信号进行“或”操作,可知一个控制设备的请求获得了许可。

仿真结果如图3所示。

断言验证结果分析如图4所示。

通过波形及结果分析可知,所有断言均有效,其中成功四十三次,失败一次。

2.3系统级验证

当对系统的各个模块进行验证后,还要对系统的连接和协议进行验证,在任何一个给定的时间点,只能断言一个“ready”信号,在任何给定的时钟周期,只能激活一个“sel”信号,其他“sel”信号应该是三态,当一个控制设备发出一个正确的请求后,在2～5个时钟周期内,应该实现一个正确的“gnt”,在任何给定时钟周期,如果一个控制设备的“avail”信号被断言,则3个时钟周期后,相关的“ready”信号应该被断言,在任何给定的时钟,如果控制设备的“avail”信号被解除断言,则两个时钟周期后,相关的“ready”信号应该被解除断言,在任何给定的时钟,如果没有有效的事务,则总线“data”和“datao”应该为三态。

仿真结果如图5所示。

断言验证结果分析如图6所示。

通过波形及结果分析可知,所有断言均有效,其中成功一百九十次,失败零次。

2.4功能覆盖

模块级验证和系统级验证检验的是任何可能存在的违反指定的功能要求的情况,从而提高系统功能的可信等级。而从测试平台角度考虑,在模拟中需要覆盖系统功能的所有可能场景,因此在模拟中覆盖的情景应成为测试计划的一部分。

检验验证的效果依然依赖于输入激励,如果输入向量不能促使系统执行某些情景,那么它们就不会被测试到。许多测试平台采用随机技术产生模拟的输入激励。一个非常通用的方法是运行许多预先定义的事务,然后测量对某些情景集合的覆盖。通过约束控制输入激励的产生,会更加有效地覆盖到各种场景。交互系统中有许多重要的功能,应作为功能验证的一部分被覆盖到。

请求场景:

在任何给定的时间,有两个控制设备可以请求访问,即控制设备的“ask”信号有四种可能的组合,如表1所示:

其中,“0”表示控制设备正在请求总线。

仿真结果如图7所示。

断言验证结果分析如图8所示。

通过波形及结果分析可知,所有断言均有效,其中成功四十次,失败零次。

2.5结果分析

通过系统验证,发现在验证过程中,虽然所有断言均有效,但许多断言未被覆盖到,同时有一处断言失败,即属性check＿avail＿gnt(图9中向下箭头处)。该属性断言当控制设备完成该任务时,需解除对信号“avail”的断言,连接设备在下一时钟周期解除对“gnt”信号的断言。

此断言失败表明,当任务完成后,为解除信号“avail”的断言,从断言失败处到仿真结束,连接设备的状态始终为控制设备2等待,同时结合代码执行率报告发现,在断言失败处,连接设备模块的程序为死循环状态,由此发现该系统的连接模块设计存在缺陷。在交互系统验证的例子中,系统功能验证是通过断言的方式来实现的,将失败的断言与其相应处的代码执行报告结合分析,可以提高检测到系统功能缺陷的效率。

3结论

本文通过实例介绍了高级验证测试方法的概念、作用以及应用范围,并通过SystemVerilog验证语言结合具体实例在QuestaSim仿真软件上实现了系统验证过程。通过试验可以看出,构建覆盖模型测试平台可以提高验证测试工作的效率、完备性、可靠性以及易控性。但高级验证测试方法也存在不能精确预见门级故障覆盖率的问题,因此未来的高级验证测试技术还可以在可测性设 计和层次化测试两方面进行深入研究,使覆盖模型在具有代表性的同时对底层故障具有较高的覆盖率。

摘要：本文介绍了数字集成电路高级验证测试方法的概念,结合具体实例,采用SystemVerilog验证语言在QuestaSim仿真软件上给出了完整的验证测试流程,同时展望了高级验证测试方法的发展趋势。

关键词：数字集成电路,模型,控制,验证

参考文献

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[6]成本茂,王红,刑建辉,杨士元,数字电路的高层测试技术及发展趋势[J].微电子学,2006.

集成电路测试仪 第5篇

人教版广州市八年级物理《电流和电路》单元测试题

一．单项选择题：（每题4分，共24分）

1．把洗衣机的.三脚插头插入三孔插座中时，与洗衣机外壳相连接的应该是（    ）

A．大地     B．火线   C．零线   D．保险丝

2．当我们发现有人触电时，以下救护方法中，不正确的是（    ）

A． 尽快断开开关，切断电源・    B．用干燥木棍挑开火线

C．立即用手把触电的人拉开・     D．用有橡胶把手的钢丝钳剪断火线

3．如图1，在A、B两个金属夹之间分别连入下列物质。闭合开关后，可以使小灯泡发光的是（    ）

电路测试中干扰信号检测方法研究 第6篇

关键词：电路测试 干扰信号 检测

中图分类号：TN912 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）02（b）-0028-02

在电路测试中，电流，电压等信号能够准确反映电路的运行情况，这些信号包含了进行电路故障诊断的重要信息，进行准确故障诊断的前提是获得没有干扰信号的测试信号[1]。但是在实际的电路测试中，测得的信号中往往包含大量的干扰信号，这些干扰信号主要来源于系统内的干扰信号和系统外的干扰信号，干扰信号的存在会对电路故障的诊断带来严重干扰，因此，如何对电路测试中干扰信号进行准确检测，已经成为当前电路测试领域中一个研究热点[2]。为了提高电路测试中干扰信号检测的准确性，提出一种基于谐波小波-支持向量机的电路测试中干扰信号测试方法。

1 利用谐波小波对检测信号进行分离

谐波小波函数的本质是一个带通滤波器，它在频域内的结构形式为盒型形式，在时域内的结构形式为复数函数的小波函数。谐波小波函数频域的表达式为：，由谐波小波函数的表达式可知，谐

波小波函数的频域有着典型的盒型结构，因此，利用该公式能够得到电路测试中在窄带内的微弱故障信号。利用Fourier方法对谐波小波函数进行逆变换，能够得到谐波小波函数的时域表达式：

。利用谐波小波函数的时域表达式能够对检测信号进行多辨析分析，从而实现检测信号中干扰信号与微弱故障信号的准确分离。

由于基于FFT快速算法，因此可以利用数学运算的方式就可以实现电路测试中干扰信号与微弱故障信号的快速分离，具有运算简单、分离精度高等特点。

2 利用支持向量机对干扰信号进行准确检测

2.1 构建谐波小波-支持向量机核函数

支持向量机（简称SVM）是一种监督式的学习方法，主要用于分类识别与回归分析。支持向量机的重要特征是逼近理论问题与学习方法相对独立。在支持向量机中，核函数是重要的构成部分，它对支持向量机的分类方面起到关键的作用，要选择合适的核函数，就必须首选考虑需要解决的问题的先验知识。在电路测试中干扰信号的检测中，核函数能够准确反映干扰信号分类识别的先验知识，对干扰信号的分类识别具有重要的优化作用。相关研究表明，支持向量机的核函数满足的条件是必须满足Mercer条件。Mercer条件又被成为平移不变核条件，它是成为支持向量机核函数的充分必要条件，即：Fourier变换为非负。利用谐波小波构建支持向量机核函数的具体方法如下所述。

设置电路测试中测试信号的小波函数为，尺度因子为，平移因子为，令，则符合Mercer条件内积核形式的谐波小波核函数的表达形式为，符合平移不变核函数的谐波小波核函数的表达形式为。上述两种核函数都可以作为用于干扰信号分类识别的支持向量机的核函数。

根据上面阐述的方法，能够构建谐波小波-支持向量机核函数，从而为干扰信号的分类检测提供了准确的依据。

2.2 电路测试中干扰信号的准确检测

在电路测试中干扰信号的检测中，若得到的干扰信号的样本集为，，，假设在m个尺度上m的个谐波小波支持向量机对干扰信号进行检测，由支持向量机的有关原理能够得到谐波小波核函数支持向量机在尺度对干扰信号的样本进行检测的数学模型，其表达形式为，而在尺度上对干扰信号样本分量进行检测的模型的表达形式为，以此类推，在尺度对干扰信号样本分量的检测模型的表达形式为，其中，分别为尺度上核函数生成的干扰信号分量特征的映射，即。最后得到的谐波小波核函数的支持向量机的检测模型为，其中。

在支持向量机中，代价函数-为不敏感函数，由于支持向量机的检测模型能够推导出干扰信号分类识别的优化问题：，该优化问题的约束条件为：

≤

≥

其中，C是惩罚因子；，，，，为松弛因子；，分别为尺度上的不敏感函数的参数。

由干扰信号分类识别的目标函数约束条件构建Lagrange函数，对该函数分别利用进行求导，并令其为零，能够得到干扰信号检测优化问题的对偶形式：，该式需要满足的约束条件为：，并且，，其中，为Lagrange乘子。

这样，就能得到个尺度上干扰信号的检测模型，其中，的计算公式为。

根据上面阐述的方法，得到的基于谐波小波核函数支持向量机的干扰信号检测的具体过程如下所述：（1）选择合适的干扰信号分解的尺度数目m；（2）求解相关系数；（3）建立支持向量检测模型；（3）获得准确的干扰信号识别分类的结果。

3 仿真实验结果分析

为了验证该文方法的有效性，利用仿真软件matlab7.4进行了仿真实验。利用传统方法进行了对比实验。在电路测试中故障信号的检测中，用幅值A=0.05，频率f=0.01 Hz，占空比的周期信号模拟电路测试中的干扰信号。相同干扰信号的情况下，得到的仿真结果为：相对于传统方法，利用该文方法得到的故障信号的信噪比平均提升了3.5 dB，早期故障检测的准确率提高了13%，达到了96.3%，实验结果表明了该文方法具有明显的优越性。

4 结语

针对传统方法存在的缺陷，提出一种基于谐波小波-支持向量机的电路测试中干扰信号测试方法。根据早期电路故障信号频率分布的特点，利用小波滤波器将检测信号在不同尺度上分解成不同的分量，实现故障信号与干扰信号的有效分离；利用支持向量机对分离出来的干扰信号进行自动分类与识别，最终实现了电路测试中干扰信号的准确检测。

参考文献

[1]赵清.数字电路中非正常跳变信号的检测方法研究[J].科技通报，2015（9）：224-227.

数字集成电路测试技术应用分析 第7篇

1数字集成电路测试系统的结构分析

微处理器的测试分析、半导体存储电路以及不同类型的电路等都属于数字集成电路测试系统的首要特性。通过这一系统的高效测试可以有效的将功能、交流参数以及直流参数等各个不同方面的测试推进,并借助一系列包括测试功能的机器配置、仪器和引脚电子电路等各种高新技术的配置工具进行现代高科技的集成电路测试。

1.1计算机子系统的测试

计算机中所具有的全部设备及技能都属于计算机子系统的统筹范围之内,可以将自动测试的功能以及相应的机能等高效的完成。 其中,系统控制器、主存储器、图形发生器、时钟发生器、外围配备以及供电的电源、数据有效接口等都属于计算机子系统的重要构建部分。另外,高效率的处理能力也是系统控制器的一大优势,在进行程序测试的进程中,主要借助于总线结构的测试控制系统对其进行高效率的分析处理。为提高不同测试之间引脚信息数据存储及使用的便利性,测试计算机大都和主存储器实现有效的连接。

在外围的配备中,充分考虑到不同测试环境之间的不同需求, 所以主要借助工具仍然是计算机的支持,主要的配备支持有图形终端、打印机和其它相应的拷贝配备等。其中图形终端能够有效的对测试图形的生成和顺序合理排列等进行控制管理,时钟发生器也主要受其操控,从而将集合方式和运作方式的多元化进行有效选择利用。而相关的供电电源则充分的在软件测试过程中为其提供编程方式,其极限的电流也是能够进行编程的,最大程度上维护了被测试设备的完善程度,将破损程度降到最低。

不难看出,数字电路等方面的各种类型的产品开始出现多元化、趣味化,同时这也使得客户群体对其的需求量和关注度越来越高,其机器配备方面的质量问题、性能问题等也逐渐成为客户群体所关注的热点。只有相关的数字集成电路测试系统做到达成更加精准、容量更加庞大以及灵活程度广泛、生产经营成本逐渐降低等各方面的标准要求,顺应其发展的大好形势,才会为其打通开发市场。

2数字集成电路测试方面的基本原理

在机器配备得以开发制造的各个阶段中,其有待测试的相关机器配备、工艺技术水平和测试技术水平之间可以有效的划分为众多不同的类别。功能测试、直流参数及交流参数方面的测试是测试类别中最常见的测试方式。

2.1功能测试方面

集成电路中其设计制造能否达到预期的效果是功能测试的主要目标。在输入的一端加入相应的测试图形,以刺激其信号产生, 并严格遵守电路中制定的频率走向施入到被测试的机器配备中,充分的考量比较预期效果中的图形与输出采集后的形态是否达成一致,从而判定集成电路正常与否的性能,这是功能测试环节中的关键流程走向。其中,机器配备的正常检测大都是通过图形的测试来进行初步的判断,优秀的测试图形能够提高自身故障的覆盖程度大小,并且可以将测试的周期有效的缩短,快速的检测出机器配备中出现的系列弊端。因此,矢量测试过程中的精度主要决定了测试电路中的质量问题,组合电路测试矢量的生成和时序电路测试矢量的生成等两种有效的测试方式大大便利的集成电路时序方面的测试效率。而穷举法、代数法、随机法以及蕴含图法、路径敏化法等都是组合电路的主要测试方式;电路模型的有效创建和矢量生成器与故障模拟器之间生产的测试码方式,这两种生成方式可以科学合理的测试出时序电路的生成。

2.2直流参数测试方面

机器配备中对电参数稳态状况的测试方式属于直流参数测试。 接触测试和漏电电流测试、转换电平测试等多种测试方式都被涵括在其中,都为直流参数的测试提供了各自的能力和提高了便利性。

2.3交流参数方面的测试

机器配备中晶体管状态发生有效转换的时序关系测量是交流参数测试。它为有效的周期内机器配备的状态的高效转换提供了强有力的保障。传输延迟性测试、输出上升及下降的时间测试和建立及保持时间的测试等都是交流参数测试的主要方式,包括频率测试在内。

3总结

综合上文所述,可以发现整个社会发展形势的关注焦点都放在了纯数字集成电路技术方面。大大突破了以往设计制造及测试中的传统陈旧模式,赋予其现代的高新意义,不断推动着当前世界数字集成电路发展的大好形势,做好了迎接各种艰难险阻的充分准备, 不断的改革创新电路测试的技术,为世界不同领域下的新产品的设计制造提供更优质性的保障。

摘要：本篇文章大体讲述了数字集成电路测试技术的基础组成部分,在现阶段中数字集成电路测试中高规格的基本操作原理等。针对这些测试原理对各种各样的测试系统进行不同的语言测试以及编程等,另一方面对数字集成电路方面的技术测试所迎接的现状及日后形势等进行了简要的解析。

谈集成电路测试技术的现状及对策 第8篇

关键词：集成电路,测试技术,测试方法,测试流程,发展策略

1 集成电路测试的分类

1) 验证性测试:在大生产之前就要进行验证性测试, 以确保电路设计的正确性, 并对电路所有的功能都要进行测试, 同时在测试过程中, 还要模拟多个环境反复测试, 依次列出电路参数的规范。

2) 生产性测试:在产品设计完成后, 投入生产运行, 批量产品出来以后在常温的环境下进行生产性测试, 目的是判定产品是否合格, 通常情况下, 为了节约测试成本, 不会覆盖所有的电路功能和数据类型, 只需做通过/不通过的判别即可。

3) 老化测试:即使通过生产性测试合格的产品在实际应用中有些也会出现失效的情况, 这时就需要进行老化测试即通过一个长时间的连续或周期性的测试使不耐用的器件失效, 从而确保老化测试后器件的可靠性。

4) 成品测试:通常情况下, 企业采购来的器件在集成到系统之前, 往往还要进行成品检测, 按测试对象的不同可以分为中测和成测。中测是圆片制造的最后一道工艺, 成测则是对封装好的电路进行测试[3]。

2 集成电路测试的流程

1) 产品文件:应包含产品的详细线路、简单的功能介绍、中测和成测、老化测试的测试回路, 测试项目、测试参数的规范等等。

2) 测试仪:包括模拟测试仪和数字测试仪, 主要是用来测试各类参数。

3) 测试夹具:即安装测试回路的线路板, 分中测夹具和成测夹具。

4) 测试程序:测试工程师在熟悉产品文件、测试仪、测试回路及做好测试夹具后再进行编制和调试的程序。

5) 中测台或分选机:中测台是用来控制每一个芯片的步距, 而分选机则是用来控制成品电路的上下料, 它们都是集成电路自动测试必不可少的一部分。

6) 测试数据分析:对芯片进行测试后, 一般要求生成不良品的具体数据报告, 便于工程师对数据进行分析, 从而提出针对性的改进方案, 达到降低产品成本, 提高生产效率的目的[4]。

3 集成电路测试的发展策略

由于集成电路在我国研究发展起步较晚, 现行测试方法还不够全面, 测试水平也不够高, 相应的检测效果不尽如人意, 无法完全满足时下对集成电路测试技术的要求[5]。因此, 有必要进一步完善测试技术, 提高其检测效果, 下面针对性地提出几点推进我国集成电路测试产业发展的建议。

3.1 发展低成本测试技术

就目前形式而言, 国内IC产品主要以低档、民用消费类产品为主, 如MP3 IC、音视频处理IC、数模混合IC和电源管理IC等, 其芯片售价并不高, 太高的测试费用是很难承担的, 所以低成本的测试技术是众多企业急需的。这决定了测试系统的选择应以经济实惠、技术指标合适的机型为主[6]。

3.2 研发高端测试技术

目前, 现有的测试设备还不能测试像锁相环等模拟/混合信号器件, 所有的制造商都很难找到一种满意的自动测试设备来测试系统芯片。近几年半导体工艺发展迅速, 系统芯片 (So C) 逐渐成为集成电路设计的主流趋势, 以此同时相应的系统芯片测试技术也孕育而生, 集成电路高端测试技术的研究必须走在IC设计技术的前面[7]。

3.3 改进运行机制及业务模式

集成电路测试具有投入大、技术复杂、对技术人员要求高等特点。有必要在运行机制和业务模式上进行积极有益的探索, 合理、充分利用企业和各类社会资源, 通过适当的市场化运作, 最终实现良性循环和可持续发展。

3.4 政府加强社会公共检测平台建设

集成电路产业是国家的支柱产业之一, 政府在对产业引导、培育、扶持的过程中起着极其重要的作用。政府通过加强对公共测试服务平台的建设, 开展各种测试、失效分析、可靠性评估、测试程序的研发、测试技术研究交流、测试系统研发以及测试人员的技术培训等项目, 提供更优质、更高端的服务[8]。

4 结语

如今我国已经是世界上第二大集成电路生产国家, 但是相应的测试技术却达不到生产的要求, 其原因主要还是缺乏高水平的集成电路测试装备的设计能力, 因此这方面的人才培养要有长远考虑, 另外集成电路企业必须强化对现有测试技术的消化、吸收和创新, 同时政府要建立为集成电路设计中小企业服务的政府检测平台, 发挥其导向性的作用。

参考文献

[1]程家瑜, 王革, 龚钟明, 等.未来10年我国可能实现产业跨越式发展的重大核心技术[J].中国科技论坛, 2004 (2) :9-12.

[2]朱莉, 林其伟.超大规模集成电路测试技术[J].中国测试技术, 2006, 32 (6) :117-120.

[3]谈向萍, 俞云强.浅谈集成电路的测试技术.无锡职业技术学院学报, 2006, 5 (2) :67-70.

[4]时万春.集成电路测试技术的新进展[J].电子测量与仪器学报, 2007.

测试连接与电路结构化测试 第9篇

结构化测试需要测试仪器同待测电路建立大量的测试连接, 以便注入激励和观察响应。

1 结构化测试的特点

首先, 结构化测试具有极高的测试分辨率。得益于大量的测试连接, 将电路分割成最小的单元, 甚至器件, 并对这些单元分别建立测试模型;所以结构化测试通常都能够对失效的电路提供引脚级的测试分辨率。

其次, 结构化测试的实现是统一、一致的。由于测试平台针对单元测试模型建立一套标准化和重用的机制;同功能测试相比, 工程师无需理解电路的功能即可建立高效的测试应用。

2 测试连接与结构化测试

如何高效的建立测试连接, 从来都是结构化测试领域中最根本的问题。在结构化测试的发展过程中, 得益于自动化仪表、数控、半导体工业的推动, 出现了飞针测试、在线测试与边界扫描测试等结构化测试手段;它们因其特有的测试连接方式, 对待测电路有着各自要求, 适应于不同的测试应用场合。

2.1 飞针测试

飞针测试的测试连接是由一组由数控系统拖动探头实现的;简单说来, 飞针测试系统可视为一台有计算机控制的、装备了基于数控系统的点定位系统一组测试仪表;测试过程中, 计算机根据测试程序中定义的测试参数, 通过数控系统拖动仪器探头, 执行对待测板上器件的测试。飞针测试测试连接方式简单易行;而且, 数控系统及光学校正系统的快速、精确使得速度相对手持的探头有很大提升;最重要的一点是:飞针测试通常不需要待测电路提供专门用于建立测试连接的焊盘, 即测试点, 减小了印制板布局布线和印制板板面开销。但同时, 它也有不足之处;首先, 伺服系统的速度同测试仪器相比仍显得比较慢, 探头转移的时间占有整个测试时间的50%～80%;而且在一定空间内的伺服系统可同时控制的测试探头的个数是有限的, 这也限制了测试的类型。

2.2 在线测试

在线测试的使用继电器阵列和定制的针床夹具提升测试连接的效率, 并丰富了测试类型;在线测试系统提供了许多的测试通道;这些通道通过一个固态的继电器阵列共享一组测试仪器, 另一侧透过定制的针床夹具建立同待测电路板的连接;测试时, 计算机通过通用或专门的仪器总线控制继电器阵列和测试仪器, 建立测试仪器经由针床夹具建立测试连接, 测试仪器随之在计算机的控制下注入激励并拾取响应, 执行测试。 (其硬件架构如图1所示) 。

2.3 在线测试优势与不足

在线测试系统的测试连接的方式提高了连接密度与速度;而且由于连接密度的提高使得在系统之中集成更多、更复杂的仪器变得可行和有意义, 丰富了测试类型。比如:在泰瑞达TS124LX可支持最达7128个测试通道, 除了可以执行做LCR测试之外, 还可以被用来做复杂的数字测试, 以及ADC/DAC等的混合测试。

在线测试系统是目前印制板组装业广泛使用的结构化测试方法, 但是它的测试连接的方式要求在待测组装板的每个网络上存在可供弹簧探针接触的焊盘, 即测试点。随着半导体制造、封装技术及表面贴装技术的发展, 它对物理测试连接资源的胃口越来越难以满足首先, 新型表面贴装封装的器件引脚的焊盘大都无法直接作为测试点;为提供测试连接, 需要在信号走线上插入专用作测试点的焊盘或过孔, 这无疑占用宝贵的印制板空间。其次, 现代印制板的层数、走线密度、信号速度不断提, 使得为插入一个测试点需要印制板设计人员付出更多的走线调整、信号仿真的努力。另外, 现代电子系统越来越复杂, 网络数急剧增加, 对于结构化测试而言, 意味着需要更多测试连接资源。插入测试点无疑延长了研发周期, 延缓产品上市, 并增加了产品成本。

2.4 边界扫描测试

除了上述提到的结构化测试方法之外, 还有一种使用芯片内嵌入的符合IEEE1149标准测试逻辑作为测试连接的测试方法边界扫描。

边界扫描测试通过测试访问端口 (TAP (1) ) 控制板上带有IEEE1149测试逻辑的器件的IO脚上所附着的边界扫描资源, 取代了物理的测试连接资源, 从而实现边界扫描器件间的互连及被边界扫描IO所包围的器件测试。对于边界扫描测试, 曾经有一位前辈将它比做中医为病人诊病时常用的诊断手段号脉, 用手指去感受病人的脉象就能够知道病人并在那里, 而无需侵入怀疑的脏器。

2.5 边界扫描测试优势与不足

边界扫描测试极大地减小了对物理的测试连接的需求;边界扫描测试只需要对测试访问端口的物理连接, 一台PC机的并口即可胜任;而且随着半导体制造技术的发展, 在硅片上插入边界扫描测试电路所付出的面积上的开销也越来越小, 如今绝大多数的大规模集成电路都支持边界扫描, 所以边界扫描能够达到比较高的测试覆盖率;例如在本司的核心网产品线上, 50%～85%的网络都是可以通过边界扫描访问的, 从而20%～70%的网络可以不需添加测试点。

边界扫描测试除了对电路测试连接资源的需求小之外, 还有许多十分具有吸引力的特性, 如测试创建周期短、成本低, 而且还可用于对PLD、ROM、FLASH的在系统编程等等;然而在实际的电路设计当中, 由于并不是所有的器件都是支持边界扫描的, 仅凭边界扫描测试往往无法达到很高的测试覆盖率。

2.6 未来结构化测试系统架构的考量

工业界期望结构化测试能够最大化的利用边界扫描所提供的虚拟测试连接资源, 以减小对物理测试连接的依赖的同时, 也期望必要时添加必须的物理的测试连接资源以提高测试覆盖率。即在测试程序中使用虚拟的测试连接资和使用物理的测试连接资源一样容易、高效。然而, 现有的结构化测试系统, 要么假定待测电路中所有的网络都有物理的测试连接, 如在线测试系统;要么仅能利用边界扫描所提供的虚拟测试连接, 如专门的边界扫描测试工具。在未来的结构化测试系统的设计中, 工业界需融合这两类不同的测试连接建立方式。而结构化测试系统的软件、硬件都需变革以满足这些要求。

结构化测试软件系统方面, 结构化测试系统需要改进ATPG (2) 、Compile以及RTM的Diagnostic模块, 并增加一个虚拟测试连接资源生成模块, 以建立一种统一的机制来管理虚拟的、物理的测试连接资源, 如图2所示。

(1) VTCG (3) 需要根据BSDL文件、网络表及网络约束文件、器件描述文件, 生成虚拟测试连接资源的描述文件VTC (4) 及扫描链路完整性测试步骤。 (2) ATPG能够充分利用这些物理的测试连接资源PTC (5) 和VTC生成高测试覆盖率、高效率的测试程序;ATPG也应处理到继电器阵列和基于数控系统拖动的测试连接建立方式及VTC中控制寄存器对测试连接资源调度的影响。 (3) 而测试Compile模块则需要根据产生的测试程序中物理、虚拟测试连接资源分别转移成测试系统运行时模块所支持的测试通道上的测试原语和扫描链路上测试访问端口的一连串的Scan IR、Scan DR的动作, 并将这些动作最终映射为与测试访问对口相连的测试通道的RTM测试原语。而且在这一过程中, Compiler还应该根据测试步骤的需要 (6) 和扫描链路的拓扑, 尽可能减小扫描链路的长度, 提高TCK频率, 以减小测试运行时间。 (4) RTM (7) 的Diagnostic模块需要将TDO上移除的值来判断用到虚拟测试连接资源的测试步骤是否通过。

结构化测试硬件系统方面, 由于需要虚拟、物理的测试连接资源协同工作, 因此, 硬件系统需要一种专门的机制来锁定测试访问端口上的Capture-DR、Update-DR事件。另外, 与普通的测试通道相比, 用于驱动测试访问端口的通道需要更大的向量存储深度, 更高的测试向量注入速度;须知每一条使用虚拟测试通道的读写, 意味着扫描链路上数据寄存器链的一次遍历。

3 结语

半导体制造、封装技术, 印制板组装技术的发展, 和激烈的市场竞争使得传统的以飞针为代表的基于数控拖动的测试连接建立方式和以在线测试系统为代表的基于继电器阵列并透过专门的测试适配器针床的测试连接建立方式日益无法满足结构化测试的要求;前者效率低下, 后者对专用的物理测试连接的胃口增加了产品成本和上市时间;而基于扫描的虚拟测试连接方式兼具效率、物理测试连接需求小的优势, 然而在测试覆盖率上无法满足机构化测试的需要。工业界期望结构化测试能够将虚拟的测试连接方式融合进物理的测试连接方式之中, 这需要结构化测试软、硬件架构需要一系列革新以适应这种需要。一些边界扫描测试方案的供应商如JTAG Technologies已经开始在加入了对基于物理测试连接的支持;而一些在线测试系统的供应商也开始着手改进他们的ATPG以增加对虚拟测试连接方式的支持;此外, 笔者也有注意到IEEE1450 STIL工作组在定义标准测试接口语言对边界扫描的支持。

摘要：本文讨论三种主要的电路结构化测试连接方式;来自产品上市时间、质量、成本的压力, 使得工业界期望将基于边界扫描的虚拟测试连接建立的方式、基于数控拖动及继电器阵列的物理测试连接方式综合运用于结构化测试之中;相应地, 未来结构化测试系统架构需要作出变革以适应这些要求。

关键词：测试连接,电路结构化测试,边界扫描,继电器阵列

参考文献

[1]IEEE STD1149, IEEE Standard Test Access Port and Boundary——Scan Architecture[S].

[2]IEEE STD1450, Standard test inter-face language[S].

[3]Teradyne Company.Scan Pathfinder Overview[Z].GR228X Scan Pathfinder User's Guide.US:IEEE Service Center.2004:22～54.

集成电路测试仪 第10篇

六、ASA曲线在线测试经验

1. 有正确曲线参照时判断问题曲线

有正确参照曲线指: (1) 已经为该板建立过曲线库。 (2) 没有建库, 但同时有一块好电路板在手上可作参照。 (3) 没有建库及好电路板, 但是电路板上有重复分布的相同电路可相互参照。此时, 可以同时测出两条曲线进行比较, 但需注意:

(1) 当两条曲线差别很大时。 (1) 好坏板的设置是否完全相同 (设置一般通过开关、跳线及拨码开关实现) 。 (2) 同型号不同厂家生产的器件, 有可能曲线差异很大, 所以在建立曲线库时, 建议不仅输入器件代号, 最好同时输入器件的型号和厂家, 甚至生产批号。

(2) 当曲线差别不太大时。 (1) 曲线形状不变, 由于位置平移导致超差, 有故障的可能性小, 曲线形状发生变化时的故障可能性较大; (2) 曲线呈现开路 (水平) 部分发生变化, 有故障的可能性大, 呈现小电阻 (趋向垂直) 的部分出现平移故障可能性小, 出现斜率变小时故障的可能性大。

2. 无正确曲线参照时判断问题曲线

第一次检修一种电路板, 并且只有一块坏板时, 属于无正确曲线参照的情况。此时, 建议:

(1) 努力寻找具有参照价值的曲线。 (1) 如果电路板上有数据总线和地址总线, 同一总线结点之间的曲线绝大部分情况下是一致的。 (2) 对于有多个输入输出的数字器件, 其输入输出管脚之间的曲线多数是一致的。

(2) 加强对好ASA曲线的认识, 即经常看各种电路板的曲线, 积累对好曲线的认识, 有利于今后的维修。

3. 从问题曲线到故障器件

从ASA测试原理不难看出, 在电压电流坐标上显示的结点ASA曲线, 就是阻抗曲线, 它服从有关阻抗特征的基本规律, 因此, 电路结点的曲线, 应该是与该结点相关联的元器件管脚曲线的并联曲线。掌握了各种元器件的管脚ASA曲线的形态, 就可能根据与电路结点关联的器件管脚类型, 估计出结点ASA曲线的大体形态;或者根据已知的ASA曲线形态, 估计出与该节点关联的器件类型。例如, 由图1二极管曲线和图2电阻曲线, 可估算出图3的二极管并联电阻的曲线。熟练地掌握这项技术, 有助于由问题曲线和与结点关联的器件推断出故障器件。

4. 建立高质量电路板ASA曲线库的要点

曲线库质量的高低, 直接影响测试效率和故障检出率。尤其对于需要经常维修的电路板。建立完善和可靠曲线库的建议如下:

(1) 及时验证。在通过学习功能建立了电路板的曲线库后, 再用比较功能, 在原电路板上全部测试一遍, 只有全部通过测试, 才能证明所建曲线库是可靠的。

(2) 输入完整的器件描述信息。 (1) 在个别情况下, 同型号不同厂家的器件曲线会有不同, 最好是除了必须输入的器件代号外, 可选择性地输入其型号和厂商, 甚至批号, 为将来的测试提供较多的参考信息。如果手上有不止一块好电路板, 发现存在同一位置而不同厂家的器件曲线不一样的情况, 最好分别建入库中。例如代号为U3的器件, 分别用U3A、U3B等对应不同厂家的器件, 并在厂商描述项中输入厂商名即可。 (2) 跳线及拨码开关等用于设置电路状态器件处于不同位置, 往往会导致不同的曲线。借助故障导航信息中的图像功能, 把位置图像 (照片) 记录在器件或管脚导航信息中。

(3) 使用自动选择较高灵敏度曲线的功能。高灵敏度曲线的故障分辨率高, 选择该功能后会自动进行寻找故障。该功能会影响学习 (建库) 时的速度, 但不影响比较 (测试) 时的速度。

(4) 排除异常曲线。建库时发现的异常曲线必须逐个处理, 把处理的方法记录在曲线的故障导航信息中, 提示在以后的测试中做同样的处理。

(5) 为特殊管脚设置特殊测试参数。由于器件各个管脚的电特征不同, 在电路中的应用要求也不同, 为得到更好的测试效果, 不同的管脚有可能需要不同的设置参数 (主要有:电压幅度、频率和比较允差值) , 有利于发现故障, 但要求对器件在电路板上的用法有一定程度的了解, 在有条件的情况下, 应该尽量去做。

七、逻辑器件在线功能测试经验

逻辑器件在线测试功能的特点:通过测试的器件, 功能是好的, 但不能通过测试的, 不一定是坏的 (因器件库很大, 不排除个别器件的库描述有错, 导致好器件不能通过测试) , 因此, 容易在使用中造成困惑。导致这种情况的原因, 是因为数字器件在线测试所使用的“后驱动”隔离技术和“自适应”技术有一定的适用范围, 即有一定的使用条件, 如果不满足这些条件, 就会把好器件测成坏器件。通常通过以下的努力, 可减少由此导致的误判。 (1) 从在线测试仪研制方面, 不仅要简单提示测试通过或不通过, 而是应尽量多地提示测试过程信息, 供使用者作进一步分析。越是设计完善的产品, 提示的在线测试信息越丰富; (2) 从测试仪使用者方面, 尽量了解测试技术的使用条件, 结合在线测试过程提示信息, 作出正确的判断。常见导致误判的情况如下:

1. 非可正确测试的类别

后驱动加自适应技术只能处理组合逻辑和同步时序逻辑器件, 绝大部分74系列器件、4000和4500系列器件都属于这类器件。异步时序逻辑器件及非逻辑器件都不能保证正确测试, 例如单稳态触发器及模拟开关等。碰到这类器件测试失败后, 要设法进一步验证。还有一种不常见的情况, 就是同步时序器件通过反馈变成了异步时序器件, 这可以通过器件的自连接关系看出来 (需要有相关知识) 。

2. 与模拟器件直接关联的逻辑器件

在线测试仪的隔离信号一般是按照隔离数字器件的连接要求设计的, 所以测试模拟数字结合部的器件, 容易出错。例如逻辑器件的输入管脚接有一个10μF电容, 会将数字隔离信号短路, 因此无法正确测试, 把电容挑开再测就没有问题。

3. 总线结构上的器件

后驱动加自适应的测试方法适用于一个电路结点由一个输出和若干个输入管脚组成的电路, 而总线类结点中有多个器件输出, 所以用该方法测试会出错。汇能测试仪上的GUARD信号专门用于解决这个问题。

4.“Ground bouncing”问题

Ground bouncing会造成多次触发, 主要影响时序器件, 所以在测试时序器件时, 只要管脚有翻转, 即使时序有偏移, 器件也是好的。

5. 输入脚故障

自适应技术能够屏蔽输入脚接电源及地对测试的影响, 但不能判断出是设计如此还是器件损坏所导致, 所以, 输入脚有这种故障的器件能够正确通过测试, 但在测试前级器件时会失败。即如果在线测试某器件输出错, 离线测试又是好的, 故障有可能在某个后级器件的输入脚上。

八、光耦器件在线功能测试经验

1. 输入分流

光耦的输入电路分流了作为激励信号的电流脉冲, 导致流入光耦输入的电流过小, 光耦不能正常工作, 测试出来的结果是没有输出低电平的 (水平) 功能曲线。解决办法是增加测试驱动电流 (测试界面有此选项) , 直至有低电平出现为止。选择合适的值需要在好电路板或确定无故障重复分布的光耦器件上去试。如果画出输入级电路, 多数情况下能估算出驱动电流。

2. 输出分压

在线测试接成集电极输出形式的光耦时, 它的输出电阻等效连接在三极管的集电极和发射极之间, 结果使得输出高电平衰减高不上去。如果画出输出级电路, 多数情况下能估算出来被衰减多少。从测试上解决的办法是: (1) 挑开负载电阻测试; (2) 使用运放在线学习比较测试功能, 从好电路板上测得输出工作曲线, 作为参照标准。

九、运算放大器在线功能测试经验

1. 正输入端接地

汇能测试仪从运放的正输入端注入测试信号, 但有些要求不高的场合, 运放的正输入端没有平衡电阻, 直接接地, 导致测试信号短路, 最终测出来的是一条水平线。正输入端接地或接地电阻过小, 测试时会有提示, 此时只有断开两者连接才能正常测试。

2. 输出负载过重

当运放接有容性负载, 而测试频率远高于其工作频率, 或者接有感性负载, 测试频率远低于其工作频率时, 就可能造成运放负载过重, 输出跟不上输入, 导致曲线超差。解决的办法: (1) 重新选择尽量接近其工作频率的测试频率。 (2) 挑开负载测试。 (3) 如果有好电路板, 可将好板的输出曲线学习下来, 作为测试的参照标准。

十、其他

1. 备份只读存储器的内容

在维修前, 最好将电路板上只读存储器中的内容备份下来, 作为下次测试的依据, 因为目前对只读存储器的测试方法都依赖于正确的内容。

2. 注意电解电容

凡经过多年使用的电路板, 电解电容很容易发生故障, 而且这类故障很难通过测试发现。不妨挑起电容一脚, 用汇能测试仪测一下容量和漏电阻 (测试电压比实际工作电压高一些为好) 。测出的容量和漏电阻应在正常范围内, 一般几十到几百微法电容的漏电阻应在兆欧以上。

第二讲 汇能测试仪在小批量电子元器件检测中的应用

生产一种电子产品, 会涉及到多种类型的电子元器件, 然而在国内元器件市场中, 充斥着各种各样的翻新件及以次充好的水货, 由于中小批量生产的采购量不大, 购置多种专门检测设备不现实, 导致产品质量难以保证。汇能测试仪能以很好的性价比, 解决其中的很多问题。

一、元器件测试

元器件的测试可分端口特征测试、功能测试和性能测试3个层次, 不同层次的测试成本及故障覆盖率不同, 即不同层次的测试, 能可靠使用的把握不同。

端口特征测试是通过检查器件管脚的电特征, 发现器件输入输出电路上的故障。例如, 用万用表测试器件的管脚电阻属于端口测试。功能测试是通过检测器件的输入输出关系, 判断器件能否完成规定的电路过程。例如, 7400、74LS00和74ACT00的输入输出关系相同, 功能测试也相同, 但完成同样功能的水平不同, 功能测试是定性测试, 不能发现其中差别。性能测试是检测器件的电参数是否达标, 对于参数测试, 7400和74LS00除了输入输出关系相同外, 驱动负载的能力、对前级电路的要求及功耗等参数都不相同, 性能测试属于定量测试, 能够发现其中差别。

描述一个器件性能的参数有很多, 只有所有参数都达标, 才保证器件是好的, 但对于器件应用厂家, 不可能测试全部参数。测试哪些参数, 通常需要在电路设计要求、测试成本和测试条件之间平衡。当器件在结构上由输入输出和中间级电路组成时, 上述划分是清楚的。当器件简单到不再能区分出输入输出和中间级电路时, 这种划分也变得不那么清楚。例如, 二极管和电阻的端口曲线就是它的功能曲线, 如果测试仪的精度够高, 主要直流参数也能从曲线上得到。

从故障检出能力来看, 性能测试的故障检测能力最强。不能通过端口和功能测试的器件, 一定不能通过参数测试。一般认为功能测试的检测能力强于端口测试, 但是存在通过功能测试不能通过端口测试的情况。从测试仪器功能来看, 能做性能测试的, 都能够进行功能测试, 反过来, 由于性能测试需要额外的硬软件, 所以只能做功能测试的仪器, 通常都不能进行性能测试。在元器件检测时, 应做以下工作:对一种元器件, 要了解是否能测试、做了哪个层次的测试及测试了哪些参数。有条件做性能参数测试的, 尽量测试多的性能参数, 如果没有条件, 则做功能和端口测试;如果条件仍然不具备, 仅作端口测试。注意统计因器件问题导致的产品故障 (器件通过了测试, 上机不能正常工作) , 为逐步提高元器件的检测能力提供依据。

二、汇能测试仪和元器件测试

1.汇能测试仪能做哪些测试

(1) 性能和功能测试。有逻辑和存储器件的主要直流参数测试、光耦器件的主要直流参数测试、运算放大器件的功能测试、小功率晶体管的输出特征曲线测试 (直流参数测试) 、三端器件功能测试 (小功率可控硅、IGBT、三端稳压器等) 、电解电容的容量及漏电参数测试及二极管特征曲线测试。

(2) 端口测试。即ASA特征曲线测试

(3) UDT用户自定义测试。即支持用户自己开发对数字及数模混合器件的功能测试。

2.使用汇能测试仪的策略

如果用户除了汇能测试以外, 还有其他的测试仪器, 在搞清楚这些仪器所做的测试层次后, 可按照下面的原则 (主要针对集成器件, 对分离元件一般直接测试即可) , 和汇能测试仪一起考虑。

(1) 优先选用性能测试。如果待测器件属于可做性能测试的类别, 并且库中有, 使用性能测试即可;如果属于可测类别但是库中没有, 只要有它的详细资料, 尽量扩入库中测试。

(2) 同时使用功能和端口测试。对能进行功能测试的待测器件, 在通过测试后再做ASA测试, 对测试拆机件和翻新件很重要。

(3) 端口测试。当器件不属于可做性能和功能测试的类别、或无详细技术资料、或受制于测试手段等时, 可做ASA特征曲线测试, 它不受任何限制。

集成电路测试仪 第11篇

与其他类别PC产品在商用与消费领域存在的主要差异类似，外观设计、配置灵活性、使用便利性以及可管理性是二者的主要差别。当然，它们的价格体系以及购买渠道也存在根本不同。

价格水分

商用产品的价格水分有目共睹，其中以投影机为代表的外设产品价格水分最大，甚至成交价格与报价的差异可达3~5倍。

而对商用PC来说，价格水分与购买折扣也相当可观。如果不考虑产品定位和形态差异，仅以本次测试的用于主流桌面办公的一体电脑来说，大型企业及政府机构采购价格折扣率可达5折。折扣率的高低，与采购规模及公开程度有关。即便是像戴尔这样的直销模式，批量采购达到一定规模之后，都会有15%左右的议价空间；采用代理渠道销售、厂商后台支持模式的惠普，价格折扣率约为20%~30%。反观国内品牌，用于大型企业、行业采购、政府标单投标的机型，价格折扣都在50%上下。

因此，考虑到价格折扣因素，本次测试的6款产品，除联想扬天S760外，实际价格均处于4500~7000元之间，竞争非常激烈。之所以把联想扬天S760作为特例，主要是因为其硬件规格明显高于其他竞争对手，售价也高于主流用户可接受的范围，其形象价值高于购买价值。

一脉相承

ThinkCentre M7101z是联想面向大型企事业用户所推出的主流规格一体电脑产品，其定位比之前推出的M9000系列略低，外观差异主要体现在缩小至20英寸的屏幕，分辨率也降低至1600×900。

虽然屏幕尺寸有所减小，但M7101z硬件架构整体升级，采用了基于H61芯片组所搭建起的Sandy Bridge平台，而处理器是专为一体电脑所定制的低功耗版本Core i5-2400S。同时，该机配备的Radeon HD 6450A独立显示芯片，也是为一体电脑定制的低功耗版本。M7101z的4GB内存由两个独立的SO-DIMM组成，这样的配置虽提高了其内存升级的难度，但对发挥整机性能更有价值。

一脉相承自Think产品的外观设计元素和内在品质元素在M7101z上得到了全面体现。它提供了便捷的扩展能力，存储单元与主机分置于180W电源的两侧，升级操作互不相扰。位于右侧的主机结构EMI屏蔽非常出色，主要部件整体被封于金属笼架内，内存插槽位置设计了金属材料的工作舱盖，方便直接升级内存，而CPU的热量通过双热管被传导至笼架外侧、电源上方的散热片上。整机的散热气流在涡轮风扇和热气流上升的共同作用下，从底部直接流经电源、CPU散热器，实现了高效、低噪音的散热。

在外观方面，M7101z采用了悬浮式U型金属支架，与背后支撑脚同样为可拆卸结构。放在桌面上使用时可以起到抬升屏幕位置的作用，而在改用100mm×100mm VESA支架时，又便于保持主机小巧。与整体黑色的外观相搭配的是M7101z右下角用镀铬边缘镶嵌的圆形内凹电源按钮及背部兼做出风口防尘罩的红色提手，这些细节充分表现出该机的家族传承性设计。联想出色的TVT软件系统，在M7101z上也得以保留，无论是数据管理和维护，还是硬件工作状态监控，该软件均能让这些工作变得简单易操作。

触摸的出路

联想扬天S760在本次测试中实属异类，它有着令人咋舌的顶级配置，无论是TDP功耗65W的Core i7-2600S处理器、配备1GB显存为一体电脑优化的Radeon HD 6650A图形芯片、由80GB mSATA模块SSD和1TB HDD组成的存储系统，还是21.6英寸全高清的触摸屏，都远高于主流市场需求。

无论具体硬件配置如何，S760的SMB特性显露无遗，与硬件的高配置形成鲜明反差的Windows 7家庭高级版操作系统符合其产品定位，而其余面向大型企业的产品则均配备了Windows 7专业版。由于在一体电脑内率先配备SSD，同时整机硬件配置较高，因此S760的性能成绩非常出色，SYSmark 2007 Preview成绩高达278分。

S760外观设计简约，稳重的黑色和带有“无边墨晶”触摸保护屏的镜面屏幕形成鲜明反差；两个独立的前支脚不可拆卸，而后支脚则可以拆卸并安装VESA底座，从而实现更灵活的摆放。

虽然整体表现如此出色，但是S760的全高清触摸屏丝毫没有体现出应有的应用价值。以该机目前的定位来看，触摸屏只是个添头，实际的使用价值，有待特定应用领域的专门开发，以及Windows 8将带来的操作界面改变。

改头换面

在配置上与S760有着相同情况的还有戴尔Vostro 360，它也配备了全高清触摸屏，而且尺寸更大，达到23.6英寸。相比于联想扬天S760的高配置和高价格，Vostro 360的价格平易近人了很多。这款面向SMB用户的产品，整体表现十分均衡。它使用了Core i5-2400S处理器，显示芯片为英伟达的GeForce GT 525M，同时支持CPU核芯显示卡GMAHD 2000与独立显示卡的动态切换技术——Synergy（即桌面版的Optimus），可有效平衡功耗和性能。但正是这一技术的引入，给Vostro 360带来了不小的麻烦：由于多数桌面3D应用尚未支持该技术，因此在大量的应用及测试中，双显示卡切换处于无序状态，高性能独立显示芯片的特性无法充分发挥。

仔细观察Vostro 360，会有似曾相识的感觉。没错，该机与戴尔旗下的消费一体电脑Inspiron One2320同宗同源。有着类似情况的还有惠普Compaq 8200 Elite-AIO，该机实际上是Omni 305的商用版。正是因为Vostro 360有着与消费品牌相同的基因，因此也就不难理解为何该机配备了无线键盘鼠标了。

虽然在外观设计上照搬了消费级产品，但是Compaq 8200 Elite-AIO的硬件采用了地道的顶级商用平台，它采用了Q67芯片组。而且它是本次测试中唯一提供远程管理功能的产品。作为惠普顶级的商用产品Elite系列的一员，Compaq 8200 Elite-AIO的软件特性也非常突出。其软件系统结合了管理、维护、恢复、升级等功能，值得一提的改变是它允许用户选择并下载软件的功能组件，用户的自由度更大，而之前的设计是无论用户是否需要，所有的软件都会全部安装，占用了大量的系统资源。

出乎意料的设计

被宏碁收购后的方正，正在逐渐显现出它的活力，宏碁带来的产品优势，很好地与方正的渠道优势相结合，为用户带来更有价值的产品。

君逸系列是方正面向大型商业应用的产品，A410是其首款一体电脑产品。它的模块化设计非常突出，可充分满足用户对系统灵活性的需要。该机是6款产品中唯一使用Core i3-2120处理器的机型，虽然没有其他产品处理器代表低功耗的“S”后缀，但该处理器的TDP同样为65W，完全可以满足一体电脑散热的要求。同样没有打上一体电脑烙印的还有其Radeon HD 6450“显示卡”，同样没有字母“A”标识其低功耗。与直接将显示芯片集成在主板上的方式不同，A410配备的是可以插拔和升级的显示卡。该机主板结构非常特别，将PCB上方空间留给PCI-E x16扩展槽，用户既可以直接使用CPU的核心显示卡，也可以安装半高显示卡，并留有更换升级空间，这样的设计仅有宏碁旗下的一体电脑产品才可以实现。

同样出人意料的还有同方超越A2000，它的主机设计中规中矩，性能表现主流，但是它的结构设计高人一等。考虑到成本因素，虽然多款一体电脑产品预留VESA安装支架位置，但仅将其列为选装。而A2000直接配备了可升降、水平及垂直旋转的多功能支架，这一改变充分发挥出一体电脑的灵活性，更好地平衡了舒适摆放与桌面空间占用的关系。这样的设计对类似CHIP编辑这样的文字工作者颇有吸引力，水平摆放时如传统电脑一样工作，而当屏幕“竖”起来时，20英寸900×1600的屏幕正好能放下整张A4纸，无论是写稿还是排版都非常舒适。

多元化探索

6款一体电脑产品呈现出6种不同的产品设计理念，它们各有千秋，又各有局限，虽然十全十美的产品能够满足所有人的需求，但一定会是以价格为代价的，这并非用户真正追求的方向。

集成电路测试仪 第12篇

微电子技术发展几十年来都一直遵循着摩尔定律, 也就是集成度每18 个月会翻一番, 30 年之内尺寸会缩小1 000 倍, 但是性能会提高1 万倍。在目前的电路技术中, 发达国家的IC产业已经达到了专业化, 形成了封装业、制造业、测试业、设计业共同发展、相互支持的局面。其中集成电路测试技术是设计、封装与制造的有力补充, 这样就加快了集成电路产业的快速发展。在经济可持续发展的新形势之下, 中国的集成电路产业已成为全球的半导体产业的焦点, 依据巨大的市场需求、丰富的人力资源、较低的生产成本、优越的政策扶持及稳定的经济发展等优势, 使我国的集成电路产业取得了巨大的成效。在集成电路产业的带动下, 消费类电子、通信及计算机在国际互联网的应用并产生很多的新兴产业。与此同时, 集成电路的测试技术服务业也有不错的发展, 我国在封装测试也不断涌现出一批批专业的芯片测试企业, 成为我国IC产业快速、持续发展不可缺少的重要环节。

2 集成电路测试技术的现状与形势

近年来, 在政策支持与市场拉动下, 中国的集成电路产业得到了迅速发展, 并且整体实力得到显著提升, 集成电路的制造能力、设计与国际先进水平越来越接近, 其中集成电路的测试技术也在慢慢的向国际先进水平靠近, 值得一提的是国内的一些关键材料与装备被国外生产线所采用, 并涌现出具有一定国际竞争力的企业, 产业的集聚效应也日益明显。但是, 集成电路产业目前仍然存在创新能力薄弱、制造芯片企业融资难、市场需求和产业发展脱节、适应产业特点的政策环境不完善、产业链各环节缺乏协同等突出性的问题, 集成电路产业的发展水平还远远落后于先进国家, 我国集成电路的大部分产品依赖于进口, 很难对构建国家产业、保障信息安全、核心竞争力等形成一种有力的支撑。目前, 全球的集成电路产业正在进入改革调整期。一方面, 全球经济市场的格局需要尽快调整, 由于投资的规模在快速的攀升, 市场份额也在向一些优势企业聚集。另一方面, 移动智能终端和芯片在呈指数增长, 云计算、大数据、物联网等新型产业的快速发展, 使集成电路测试技术出现了新的趋势; 中国有全球最大规模的集成电路市场, 市场需求在继续不断的快速增长。在新形势的驱动下, 中国的集成电路产业发展虽然面临着巨大的挑战, 这也是一次千载难逢的机遇, 应该将市场的优势充分发挥好, 营造出良好的发展环境, 激发企业的创造力与活力, 从而带动起产业链的可持续发展, 加快发展的步伐, 尽快实现集成电路产业跨越式发展的目标。

3 集成电路测试技术的发展策略

3. 1 发展低成本测试技术

当前国内拥有的高端IC产品不是很多, 主要以民用消费、低档类产品为主, 如MP3 IC、4 ~ 16 位MCU、音视频处理IC、数模混合IC、功率IC与电源管理IC等, 它们的芯片售价都不高, 所以无力也不会去承担昂贵的测试费用, 所以低成本测试要根据企业的需求来决定。这就决定了IC测试的设备档次不是很高, 所以选择的测试系统也要将技术指标合适、经济实惠的机型作为首选。英特尔公司预测未来几年, 晶体管的硅投资成本会比其测试成本要低。硅的成本已经在快速降低, 但是测试的成本却会保持不变, 并且被测芯片的速度往往会比测试设备的速度要高。这就说明了测试设备的速度发展已经快跟不上被测试对象速度的发展了, 而且测试的成本在整个制造成本中占的比例太大。全美电子制造公司在半导体的发展上, 提出了在最近的10 年内把测试的成本下降到原来的90% . 所以低成本芯片测试技术的发展是全球范围内的趋势所向。

3. 2 研发出高端的测试技术

随着半导体技术的快速发展, 产品在IC产品中占的比重会愈来愈大, 产值也会相应的增加。但是系统级芯片产业化之前是需要通过测试, 所以So C的大市场给So C测试带来一定的市场需求, 当前制造商还没有找到一款令人满意的测试设备来检测系统芯片。所以为了适应IC设计的快速发展, 研发高端的系统芯片测试技术刻不容缓, 而且集成电路的高端测试技术的有关研究须走在IC设计技术的前端。

4 结语

中国已成为全球第二大生产集成电路的国家, 但测试集成电路的技术还比较落后。集成电路测试技术是加快集成电路的产业发展不可缺少的环节。一方面是集成电路企业须加强对测试技术的吸收、消化与创新, 另一方面政府须发挥一定的导向性作用, 为生产集成电路的中小企业提供检测平台。

摘要：集成电路属于微型电子器件的一种类型, 即采用相应的工艺将电路电阻、晶体管、电感、电容元件连接起来, 封装于管壳内, 这样就具备了电路功能, 目前, 集成电路测试技术已经在多个领域中得到了广泛的应用, 主要针对我国集成电路测试技术现状及发展战略进行分析。

关键词：集成电路测试技术,现状,发展战略

参考文献

[1]杜社会, 阳辉, 方葛丰, 等.大规模集成电路相关测试标准的剖析[J].半导体技术, 2007 (9) .