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如何用SMU源表測試IC芯片電性能?

芯片測試作為芯片設(shè)計、生產(chǎn)、封裝、測試流程中的重要步驟,是使用特定儀器,通過對待測器件DUT(DeviceUnderTest)的檢測,區(qū)別缺陷、驗證器件是否符合設(shè)計目標(biāo)、分離器件好壞的過程。其中直流參數(shù)測試是檢驗芯片電性能的重要手段之一,常用的測試方法是FIMV(加電流測電壓)及FVMI(加電壓測電流)。傳統(tǒng)的芯片電性能測試需要數(shù)臺儀表完成,如電壓源、電流源、萬用表等,然而由數(shù)臺儀表組成的系統(tǒng)需要分別進(jìn)行編程、同步、連接、測量和分析,過程復(fù)雜又耗時,又占用過多測試臺的空間,而且使用單一功能的儀表和激勵源還存在復(fù)雜的相互間觸發(fā)操作,有更大的不確定性及更慢的總線傳輸速度等缺陷,無法滿足高效率測試的需求。

實施芯片電性能測試的最佳工具之一是數(shù)字源表(SMU),數(shù)字源表可作為獨立的恒壓源或恒流源、電壓表、電流表和電子負(fù)載,支持四象限功能,可提供恒流測壓及恒壓測流功能,可簡化芯片電性能測試方案。此外,由于芯片的規(guī)模和種類迅速增加,很多通用型測試設(shè)備雖然能夠覆蓋多種被測對象的測試需求,但受接口容量和測試軟件運行模式的限制,無法同時對多個被測器件(DUT)進(jìn)行測試,因此規(guī)模化的測試效率極低。特別是在生產(chǎn)和老化測試時,往往要求在同一時間內(nèi)完成對多個DUT的測試,或者在單個DUT上異步或者同步地運行多個測試任務(wù)。

基于CS系列多通道插卡式數(shù)字源表搭建的測試平臺,可進(jìn)行多路供電及電參數(shù)的并行測試,高效、精確地對芯片進(jìn)行電性能測試和測試數(shù)據(jù)的自動化處理。主機采用10插卡/3插卡結(jié)構(gòu),背板總線帶寬高達(dá) 3Gbps,支持 16 路觸發(fā)總線,滿足多卡設(shè)備高速率通信需求;匯集電壓、電流輸入輸出及測量等多種功能,具有通道密度高、同步觸發(fā)功能強、多設(shè)備組合效率高等特點,最高可擴展至40通道。

 使用數(shù)字源表進(jìn)行芯片的開短路測試(Open/Short Test)、漏電流測試(Leakage Test)以及DC參數(shù)測試(DC ParametersTest)。

開短路測試(Open-Short Test,也稱連續(xù)性或接觸測試),用于驗證測試系統(tǒng)與器件所有引腳的電接觸性,測試的過程是借用對地保護(hù)二極管進(jìn)行的,測試連接電路如下所示:

漏電流測試,又稱為Leakage Test,漏電流測試的目的主要是檢驗輸入Pin腳以及高阻狀態(tài)下的輸出Pin腳的阻抗是否夠高,測試連接電路如下所示:

DC參數(shù)的測試,一般都是Force電流測試電壓或者Force電壓測試電流,主要是測試阻抗性。一般各種DC參數(shù)都會在Datasheet里面標(biāo)明,測試的主要目的是確保芯片的DC參數(shù)值符合規(guī)范:

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