论述集成电路的意义与作用.docx

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1、集成电路测试的意义与作用2011-2012年第二学期半导体器件测试技术期末考核课程论文陈秋竹 20100516009集成电路测试的意义与作用摘要：集成电路测试技术伴随着集成电路的飞速发展而发展，对促进集成电路的进步和 广泛应用做出了巨大的贡献。在集成电路研制、生产、应用等各个阶段都要进行反复多次的 检验、测试来确保产品的质量和研制开发出符合系统要求的电路，尤其对于应用在军工型号 上的集成电路，控制质量，保障设备的可靠性，集成电路的检测、筛选过程至关重要。各个 军工行业的研究院、所、厂都有自己的元器件检测中心，并引进先进的国产、进口各类高性 能集成电路测试设备，负责集成电路在军工行业应用的质量把

2、关，主要的工作就是对国内生 产、进口的元器件按照标准要求进行测试，是集成电路使用的一个重要检测站。集成电路测 试技术是所有这些工作的技术基础。关键字：集成电路测试的定义、意义、分类、作用学院：物理与电子工程学院专业班级：电子信息科学与技术专业2010级姓名：陈秋竹学号：201005160092012年6月23日引言随着集成电路制造技术的进步，人们已经能制造出电路结构相当复杂、集成度很高、功 能各异的集成电路。但是这些高集成度，多功能的集成块仅是通过数目有限的引脚完成和外 部电路的连接，这就给判定集成电路的好坏带来不少困难。首先要明确什么是集成电路测试。任何一块集成电路都是为完成一定的电特性功能

3、而设 计的单片模块，集成电路的测试就是对集成电路或模块进行检测，通过测量对于集成电路的 输出响应和预期输出比较，以确定或估评集成电路元器件功能和性能的过程。或者也可理解 为运用各种方法，检测那些在制造过程中由于物理缺陷而引起的不符合要求的样品。如果存 在无缺陷的工程的话，集成电路的测试也就不需要了。可是由于实际的制作过程所带来的以 及材料本身或多或少都有的缺陷，因而无论怎样完美的工程都会产生不良的个体，因而测试 也就成为集成电路制造中不可缺少的工程之一。此外集成电路测试也是验证设计、监控生产、 保证质量、分析失效以及指导应用的重要手段。1、根据对集成电路测试所要达到的目的，可将集成电路测试分为

4、四大类，即验证测试、生产测试、验收测试和使用测试。1.1验证测试验证IC功能的正确性，这类测试是在器件进入量产阶段之前进行的，其目的是验证这 个设计是否正确，是否满足了规范中的所有要求。特性测试的测试项目十分全面，包括功能 测试、交流和直流参数测试等，也可能会探测芯片的内部结构，主要针对系统设计、逻辑设 计、物理设计中的设计错误。1.2生产测试IC制造生产后的测试，包括晶片（WAFER）测试（即中间测试）和封装芯片测试（即成 品测试和老化测试）。对产品进行筛选和分级，测试主要针对制造过程中产生的故障。每一 片IC生产出来的芯片都要接受生产测试。1.3验收测试系统制造商在进行系统集成之前，需要对

5、所购买的电路器件进行入厂测试。在不同的情 况下，此类测试的内容不同，可能与产品测试的项目类似，可能比产品测试更全面，也可能 为了特定的系统应用而进行调整。另外，根据器件质量和系统要求，可能进行随机抽样，只 针对样品做入厂测试。1.4使用测试系统RMS技术的需要。使用测试是在器件使用期间进行的测试，包括对器件进行各类可 靠性试验后的评价测试，系统使用过程中出现故障进行故障芯片检测和定位所进行的测试。2、按测试所涉及的内容，测试分为：参数测试、功能测试和结构测试。2.1参数测试器件参数测试包括电压、电流（DC）测试、时延（AC）测试、IDDQ测试、三态测试等。2.2功能测试芯片内部数字或模拟电路的

6、行为测试。2.3结构测试是以故障模型为核心，极大多数测试生产算法和测试评估算法都基于某种故障模型。随着集成电路产业的飞速发展，各类新的设计、新的工艺集成电路不断出现，并且在军、民 等各个行业应用越来越广泛，作为集成电路进行设计验证和批量生产把关的重要环节集 成电路测试，其重要性与经济性日益凸显。3、集成电路测试的作用：诊断：识别表现于DUT的特定故障；器件特性的描述：确定和校正设计或者测试中的错误；失效模式分析（FMA）:确定引起DUT缺陷制造过程的错误。集成电路测试贯穿于集成电路设计、制造、封装，以及到集成电路应用的全过程。集成 电路测试按生产过程的先后可分为：集成电路设计时的验证测试；芯片

7、制造过程的工艺监控 测试；封装前的圆片测试（中测）中的芯片电路的性能参数测试，以及作为芯片制造质量监 控、设计模型参数提取和内建可靠性的微电子测试结构的测试；封装后的成品测试（成测） 中的直流参数（DC）、交流参数（AC）极限参数和电路功能的测试；IC可靠性保证测试（例 如，耐久性老化试验、上筛选试验、例行试验、寿命试验、定级试验、验收试验和失效分析 实验等）；集成电路应用时的用户测试（例如，入库检测、现场测试和失效分析）等。在研制开发过程中，为了验证逻辑设计、电路设计、版图设计和工艺设计是否正确，是 否达到要求，需要多次改变条件，反复测试。在生产阶段，关欣制成后都要进行电性能和参数测试，包括

8、性能鉴定、可靠性试验和实 效分析等测试。通过这些测试可对产品进行挑选和分级，剔除失效的芯片，以保证出厂产品 的质量和提高厂家的信誉；此外，通过所得到的测试数据，生产厂家可用于控制、休正工艺 流程，以提高生产效率、产品质量和成品率。使用阶段：入库检验：测试也是十分必要的。测试的费用往往会随器件级、板级、系统级和现场故障 寻迹维修测试，按每级10倍的递增量而逐级递增，即遵循十倍法则。所以，必须尽早在尽 可能低的级别进行测试，以检测故障、排除故障或剔除废品和不合格品，保证产品的高质量 和低成本。“尽早测试”，尽早发现并排出缺陷与故障是保证产品高质量和降低产品成本的基 本原则。现场测试：用户现场使用器件进行测试，简单判定是否能够正常工作。失效分析测试：使用阶段系统出现故障，通过失效分析测试定位失效器件，对失效器件进 行深入测试，给出失效机理，确定是器件本身质量问题还是设计选用问题，并提出合理纠正 措施和有效验证，避免故障的再次发生。综上所述，集成电路测试在我们生活中的方方面面都具有深远的意义和十分重要的作 用，其重要影响是毋庸置疑的，我们必须清楚地认识到这一点，并尽我们所能，多多学习这 方面的知识，丰富我们的学业，开拓我们的视野。检测：确定被测器件（DUT）是否具有或者不具有某种故障;参考文献：1、最新集成电路测试技术2、