集成电路极性测试“微整机”研究与应用
2021-05-06
(中科芯集成电路有限公司,江苏无锡 214072)
1 引言
集成电路极性测试一般指选择电路一个特定管脚进行电性能量测,快速判断电路放置是否反向、错位等,便于后道工序进行人工或机械自动化重新放置,规避电路发生测试异常风险。其属于集成电路成品测试阶段的一个项目,在一些高速测试平台上比较常见,比如转塔设备,极性测试被直接做成一个测试工站。
目前集成电路极性测试多数依赖于集成电路自动测试机(Automatic Test Equipment,ATE),功能强大和应用成熟的ATE 实现集成电路极性测试没有任何压力,但是测试性价比对于生产而言就是负利润。本文基于集成电路极性测试原理,研究并采用纯硬件的方式制作一款集成电路极性测试“微整机”,能和机械手(Handler)进行信息交互,实现自动化测试,具备简单、稳定、高效和极低成本的特点。
2 集成电路极性测试原理
集成电路极性测试(以下简称极性测试)原理和集成电路开短路测试(以下简称开短路测试)原理一致,都是对电路管脚的ESD 静电保护二极管的正向导通压降进行量测判断(特殊电路管脚结构不在此文章讨论范围),分Open Short to VDD(电源端)和Open Short to VSS(地端),通用测试原理参见图1,图中箭头方向代表电流流向。

图1 通用极性测试原理
以Open Short to VDD 测试为例,先把电路的VDD 引脚接0 V(或接地),再给每个电路引脚(DUT Signal Pin)施加一个100~500 μA 从测试机到电路的灌电流,电流会经上端二极管流向VDD(0 V),然后测量引脚的电压,正常值应该是一个二极管的导通电压,在0.7 V 左右,一般设参数上限为1.5 V,下限为0.2 V,大于1.5 V 判断为Open Fail to VDD,小于0.2 V判断为Short Fail to VDD。……
