数字集成电路测试流程

数字集成电路的测试主要包括直流参数测试 (DC Test)、交流参数测试(AC Test)、功能测试（Function Test)、可测性设计（DFT）测试等。典型的数字集成电路测试顺序如图所示。

首先进行的是接触测试，要在测试开始时验证被测电路与测试系统连接良好，消除由于接触不良造成的影响；其次进行功能测试，验证被测电路是否具有预期的逻辑功能；然后进行直流参数测试，在被测电路引脚上进行电压或电流测试；最后进行交流参数测试，测量电路转换状态的时序关系，确保电路在正确的时间点发生状态转换口。可测性设计测试主要基于故障模型，生成测试算法，在电路内部设计相应的结构；测试时，输人引脚的信号状态变化及电路内部结构引起的内部节点状态变化，都将影响输出引1脚的信号状态变化。可测性设计主要采用扫描链设计（SCAN)、内建自测试（BIST）设计等方法，通过测试向量来实现，在测试顺序上会与功能测试放在一起。

（1）接触测试：主要通过加流测压 (Force-Current/ Measure- Voltage, FIMV)来验证电路所有号1脚、电源、地之间，以及测试系统、测试负载板、测试插座等接触良好，没有短路与开路。

（2）功能测试：通常采用由电平、时序、波形格式构成的测试向量(Pattern）的方式进行测试。执行功能测试时，首先必须确认电源电压、VO电压、输出电流负载、输出采样等，将测试向量以被测电路测试规范规定的速率送人电路输人端，然后逐个周期、逐个引脚检查电路的输出，如果任何输出引脚的逻辑状态、电压、时序与测试向量中规定的不符，则功能测试没有通过；如果完全相符，则表示功能测试通过。功能测试一般包括测试向量生成、测试向量运行和测试结果验证等步樂。功能测试原理图如图所示。

（3） 直流参数测武：直流参数包括输人高/低电流、输人高/低电平、输出高/低电平、输出短路电流 、静态电流、动态电流等。直流参数测试通常利用测试系统的精密测量单元 （Precision Measurement Unit, PMU) 或电源供电模块 (Device Power Supply,DPS) 等硬件资源，主要通过加压测流（Force - Voltage/Measure - Current,FVMI) 或加流测压（FIMV）来进行测试，当然有些参数也会采用加压测压(Force-Voltage/Measure-Voltage, FVMV) 及加流测流 ( Force-Current/ Measure-Current, FIMI) 的模式来进行测试。测试时，如果测试线路上的电流较大，则必须采用开尔文连接（Kelvin Connections)，以消除该线路上产生的电压降。针对输出引脚某一高/低状态下的电压或电流进行测试时，需要先运行一段测试向量，使电路被测引脚处于期望的高/低状态，然后再进行测量。随着测试技术的不断进步，当前主流数字信号测试系统在每个数字通道上均包含PMU，可实现对被测电路的多个引1脚直流参数的并行测试。

（4） 交流参数测试：交流参数包括频率（Frequency）、上升/下降时间(Rise/Fall Time)、传输延迟时间(Propagation Delay）、建立/保持时间 (Setup/Hold Time） 等。可通过不断改变功能测试中测试向量的时间沿进行扫描测试，或者直接采用测试系统的时间测量单元 (Time Measurement Unit, TMU)进行交流参数测试，其测试精度由 所采用的测试资源的精度決定。目前，主流数宇集成电路测试系统可测试的数字集成电路引脚数己超过7000 个，测试速率可达到Cbit/ s，时沿精度可达 100ps 以下。随着数字集成电路规模的不断扩大，新的测试技术需要不断提高测试效率，朝着高并行测试、并发测试的方向发展。

审核编辑：汤梓红