摘要:
本章节包括一下内容:
u 测试目的
u 测试术语
u 测试工程学基本原则
u 基本测试系统组成
u PMU(精密测量单元)及引脚测试卡
u 样片及测试程序
一、基础术语
描述半导体测试的专业术语很多,这里只例举部分基础的:
1. DUT
需要被实施测试的半导体器件通常叫做DUT(Device Under Test,我们常简称“被测器件”),或者叫UUT(Unit Under Test)。
首先我们来看看关于器件引脚的常识,数字电路期间的引脚分为“信号”、“电源”和“地”三部分。
信号脚,包括输入、输出、三态和双向四类,
输入:在外部信号和器件内部逻辑之间起缓冲作用的信号输入通道;输入管脚感应其上的电压并将它转化为内部逻辑识别的“0”和“1”电平。
输出:在芯片内部逻辑和外部环境之间起缓冲作用的信号输出通道;输出管脚提供正确的逻辑“0”或“1”的电压,并提供合适的驱动能力(电流)。
三态:输出的一类,它有关闭的能力(达到高电阻值的状态)。
双向:拥有输入、输出功能并能达到高阻态的管脚。
电源脚,“电源”和“地”统称为电源脚,因为它们组成供电回路,有着与信号引脚不同的电路结构。
VCC:TTL器件的供电输入引脚。
VDD:CMOS器件的供电输入引脚。
VSS:为VCC或VDD提供电流回路的引脚。
GND:地,连接到测试系统的参考电位节点或VSS,为信号引脚或其他电路节点提供参考0电位;对于单一供电的器件,我们称VSS为GND。
2. 测试程序
半导体测试程序的目的是控制测试系统硬件以一定的方式保证被测器件达到或超越它的那些被具体定义在器件规格书里的设计指标。
测试程序通常分为几个部分,如DC测试、功能测试、AC测试等。DC测试验证电压及电流参数;功能测试验证芯片内部一系列逻辑功能操作的正确性;AC测试用以保证芯片能在特定的时间约束内完成逻辑操作。
程序控制测试系统的硬件进行测试,对每个测试项给出pass或fail的结果。Pass指器件达到或者超越了其设计规格;Fail则相反,器件没有达到设计要求,不能用于最终应用。测试程序还会将器件按照它们在测试中表现出的性能进行相应的分类,这个过程叫做“Binning”,也称为“分Bin”. 举个例子,一个微处理器,如果可以在150MHz下正确执行指令,会被归为最好的一类,称之为“Bin 1”;而它的某个兄弟,只能在100MHz下做同样的事情,性能比不上它,但是也不是一无是处应该扔掉,还有可以应用的领域,则也许会被归为“Bin 2”,卖给只要求100MHz的客户。
程序还要有控制外围测试设备比如 Handler 和 Probe 的能力;还要搜集和提供摘要性质(或格式)的测试结果或数据,这些结果或数据提供有价值的信息给测试或生产工程师,用于良率(Yield)分析和控制。