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集成电路测试基础

作者: 佛山市联动科技股份有限公司

出版社: 电子工业出版社

出版时间: 2022-07

版次: 1

ISBN: 9787121438028

定价: 100.00

装帧: 其他

页数: 332页

分类: 计算机与互联网

14人买过

本书系统地介绍了集成电路测试所涉及的基础知识和实践经验。全书共分为15章。其内容包括实际的导线、电阻、电容、电感元件在测试电路中的影响，自动测试设备（ATE）V/I源的基本原理和实际应用限制，一些简单的模拟和数字集成电路测试原理和方法，测试数据分析的常用方法，以及测试电路相关的信号完整性方面的简单介绍，并结合测试开发的实际案例讲解了集成电路测试项目开发流程。以往这些内容分散到不同教材中，缺乏系统性。本书以集成电路测试为主线，从ATE应用角度，结合编者多年来的研发和应用经验，将基础知识串联起来。尤其从测试行业新人培养出发，加入了V/I源的基本原理和实际应用限制的讲解，并提供了仿真模型，使读者能够快速、全面地了解集成电路测试所需的各项基础知识。本书可作为集成电路测试工程师的学习教材，或者集成电路自动测试设备应用工程师的基础知识培训教材。 2013年起，任职于佛山市联动科技股份有限公司，从事自动化测试设备的研发管理、测试验证以及应用方案开发的技术支持工作，对自动化测试设备本身有深入的研究，同时有丰富的集成电路测试工程师的培训经验，除了对本公司人员进行培训外，还对国内外的封测企业的客户工程师进行过多次培训。目    录

第1章  关于集成电路测试1

1.1  集成电路测试相关书籍和标准推荐1

1.2  准备工作2

1.3  一些小约定3

1.4  英文缩写3

第2章  从理想电路到实际电路7

2.1  实际的导线7

2.1.1  开尔文连接7

2.1.2  屏蔽与驱动保护11

2.1.3  磁环与磁珠13

2.2  实际的电阻13

2.2.1  电阻的作用13

2.2.2  实际电阻的分压电路14

2.3  实际的电容15

2.3.1  电容的参数以及影响15

2.3.2  实际电路中的电容15

2.3.3  电压驱动电阻电容（RC）电路的一阶系统响应18

2.4  实际的电感19

2.4.1  电感的作用19

2.4.2  实际电路中的电感20

2.5  驱动与负载20

2.5.1  驱动能力的限制20

2.5.2  负载效应的影响22

2.6  继电器和电子开关23

第3章  电源与测量的基本电路26

3.1  V/I源的基本结构26

3.1.1  整体结构26

3.1.2  电压输出模式27

3.1.3  电流输出模式30

3.1.4  波形发生器模式32

3.1.5  V/I源的测量35

3.2  V/I源的限制35

3.2.1  输出稳定时间35

3.2.2  反馈响应时间35

3.2.3  高度模型化的V/I源36

3.3  ATE的测量电路39

3.3.1  电压测量39

3.3.2  时间测量40

3.3.3  扫描测量40

3.4  数字测试源40

3.4.1  电源供电电路40

3.4.2  直流参数测量电路41

3.4.3  驱动输出电路41

3.4.4  比较输入电路42

3.4.5  有源负载电路43

第4章  测试程序设计要求45

4.1  测试程序的特殊要求45

4.2  程序设计的风格46

4.3  程序设计的防误方法46

第5章  误差与校准48

5.1  基于误差的计算48

5.1.1  基于已有的元件参数计算电路误差48

5.1.2  基于规格允许的误差选择元件参数49

5.2  线性校准的原理与方法49

5.3  非线性校准与数据拟合53

第6章  模拟信号调理基础57

6.1  电压放大与衰减电路57

6.1.1  电压放大电路57

6.1.2  电压衰减电路58

6.2  电压与电流转换电路58

6.2.1  电流电压转换58

6.2.2  电压电流转换59

6.2.3  测试三极管的VBE60

6.3  比较电路63

6.3.1  单限比较器63

6.3.2  窗口比较器63

6.3.3  滞回比较器63

6.4  特性提取电路65

6.4.1  峰值提取65

6.4.2  滤波电路66

6.4.3  采样保持67

6.4.4  边沿检测67

6.4.5  脉宽检测68

6.5  信号修调电路70

6.5.1  钳位限幅70

6.5.2  电平调整70

6.5.3  隔离转换72

6.5.4  分频电路73

6.6  相位补偿基础73

6.6.1  极点和零点73

6.6.2  相位补偿理论基础79

6.6.3  运放环路增益精确测量的两种方法86

6.6.4  相位补偿的灵活运用93

第7章  数字信号处理基础97

7.1  移动平均滤波97

7.2  卷积与FIR滤波器100

7.2.1  卷积100

7.2.2  FIR滤波器103

7.3  傅里叶变换115

7.3.1  离散傅里叶变换和窗函数滤波器的频谱115

7.3.2  窗函数解决频谱泄漏的应用120

7.3.3  快速傅里叶变换120

7.3.4  THD和SNR等频域参数的计算126

7.3.5  FFT计算的注意事项130

第8章  测试方法基础133

8.1  开短路（Open-Short）测试133

8.2  接触（Contact）测试/开尔文（Kelvin）测试134

8.3  LDO的测试135

8.3.1  参考电压136

8.3.2  线性调整率137

8.3.3  负载调整率138

8.3.4  输出电流（Iadj）测试138

8.3.5  最小负载电流139

8.3.6  纹波抑制比140

8.3.7  输出短路电流141

8.4  运算放大器测试142

8.4.1  运放的测试电路142

8.4.2  运放VIO参数的测试143

8.4.3  运放的CMRR参数测试145

8.4.4  运放的输入偏置电流测试148

8.4.5  运放的其他参数151

8.5  数字通信测试151

8.5.1  数字芯片的文档151

8.5.2  数字IO口的DC参数152

8.5.3  数字IO口的AC参数152

8.5.4  I2C通信的存储器153

8.5.5  SPI通信的存储器158

第9章  测试数据分析164

9.1  基本概念164

9.1.1  测试结果（Test Result）164

9.1.2  接受参照值（Accepted Reference Value）164

9.1.3  准确度（Accuracy）164

9.1.4  正确度（Trueness）165

9.1.5  偏倚（Bias）165

9.1.6  精密度（Precision）165

9.1.7  重复性（Repeatability）165

9.1.8  再现性（Reproducibility）165

9.1.9  常用数据分析方法165

9.2  相关性验证（CORR）166

9.3  重复性与再现性（GRR）166

9.3.1  不同配置之间的GRR计算167

9.3.2  仪器验收的GRR计算170

9.4  测试能力研究（TCS）174

9.5  多Sites并行测试的数据验证176

9.6  测试数据统计分析图177

9.7  多Sites并行测试的效率以及UPH计算177

第10章  信号和电源完整性的简介179

10.1  方波的傅里叶级数179

10.2  使用一阶RC电路仿真上升沿时间与带宽的关系184

10.3  时域反射计（TDR）与线长校准185

10.4  测试电路的地188

第11章  实训平台介绍192

11.1  QT-8100测试系统功能概述192

11.1.1  QT-8100测试系统可测试的器件类型192

11.1.2  QT-8100测试系统适用的测试过程193

11.1.3  QT-8100测试系统的基础配置193

11.2  QT-8100测试系统硬件系统组成194

11.2.1  QT-8100测试系统的整体结构194

11.2.2  QT-8100测试系统的硬件系统框图194

11.2.3  QT-8100测试系统的主要模块和板卡195

11.2.4  QT-8100测试系统的机架结构组成204

11.2.5  QT-8100测试系统的通道资源简介205

11.2.6  QT-8100测试系统的背板简介207

11.2.7  QT-8100测试系统的培训板简介208

11.3  QT-8100测试系统软件系统组成209

第12章  测试方案开发简介211

12.1  测试程序开发流程211

12.2  测试程序的执行过程211

12.3  测试函数的完整结构213

12.4  测试方案开发流程214

第13章  LDO的测试216

13.1  Datasheet与Testplan的分析216

13.1.1  Datasheet里的总体性能描述216

13.1.2  Datasheet里的电气特性217

13.1.3  Testplan里的测试规格218

13.1.4  Testplan里的测试方法218

13.2  测试方案的设计与调试222

13.2.1  Open-Short测试222

13.2.2  线性调整率225

13.2.3  负载调整率227

13.2.4  参考电压230

13.2.5  调整脚电流234

13.2.6  最小负载电流236

13.2.7  最大负载电流239

13.2.8  电源纹波抑制比241

第14章  集成运算放大器的测试246

14.1  集成运算放大器的基本特性246

14.1.1  特征246

14.1.2  工作模式246

14.2  Datasheet的分析247

14.2.1  重要特性247

14.2.2  引脚定义与封装247

14.2.3  功能原理框图248

14.2.4  电气特性249

14.3  集成运算放大器的测试方法250

14.3.1  运放的VIO（VOS）参数测试250

14.3.2  运放的CMRR参数测试250

14.3.3  运放的IB（IIB）参数测试250

14.3.4  运放的VOH＆VOL参数测试251

14.3.5  运放的IQ（ICC）参数测试251

14.3.6  运放的PSRR参数测试251

14.3.7  运放的开环电压增益AVO（AVOL）参数测试252

14.3.8  运放的压摆率（Slew Rate，SR）参数测试253

14.4  Test plan的分析254

14.5  测试方案的设计255

14.5.1  连续性（Continuity）255

14.5.2  静态电流IQ256

14.5.3  输出高电平VOH，输出低电平VOL257

14.5.4  输入失调电压（VOS）257

14.5.5  输入偏置电流（IB），输入失调电流（IOS）258

14.5.6  电源抑制比（PSRR）259

14.5.7  共模抑制比（CMRR）259

14.5.8  开环放大倍数AVOL259

14.5.9  压摆率（SR）260

14.5.10  ATE的资源分配261

14.6  测试函数的编写261

14.6.1  测试工程的新建261

14.6.2  测试程序的PIN MAP设置262

14.6.3  测试程序的Datasheet与Bin设置262

14.6.4  测试函数的编写263

14.7  测试程序的调试275

14.7.1  测试项目的启动275

14.7.2  测试项目的调试275

14.7.3  测试结果276

第15章  I2C接口的EEPROM存储器测试277

15.1  Datasheet与Testplan的分析277

15.1.1  Datasheet里的总体性能描述277

15.1.2  Datasheet里的存储空间介绍278

15.1.3  Datasheet里的物理连接介绍280

15.1.4  Datasheet里的I2C总线介绍282

15.1.5  Datasheet里的直流参数含义285

15.1.6  Testplan的分析286

15.2  测试方案的设计与调试287

15.2.1  测试电路的设计287

15.2.2  测试工程的新建287

15.2.3  测试程序的PIN MAP设置288

15.2.4  测试程序的Datasheet与Bin设置289

15.2.5  连续性测试289

15.2.6  IIL/IIH/ISB的测试292

15.2.7  Func_AA的测试295

附录  采样定理以及ADC的量化噪声305

参考文献319
内容简介:
本书系统地介绍了集成电路测试所涉及的基础知识和实践经验。全书共分为15章。其内容包括实际的导线、电阻、电容、电感元件在测试电路中的影响，自动测试设备（ATE）V/I源的基本原理和实际应用限制，一些简单的模拟和数字集成电路测试原理和方法，测试数据分析的常用方法，以及测试电路相关的信号完整性方面的简单介绍，并结合测试开发的实际案例讲解了集成电路测试项目开发流程。以往这些内容分散到不同教材中，缺乏系统性。本书以集成电路测试为主线，从ATE应用角度，结合编者多年来的研发和应用经验，将基础知识串联起来。尤其从测试行业新人培养出发，加入了V/I源的基本原理和实际应用限制的讲解，并提供了仿真模型，使读者能够快速、全面地了解集成电路测试所需的各项基础知识。本书可作为集成电路测试工程师的学习教材，或者集成电路自动测试设备应用工程师的基础知识培训教材。
作者简介:
2013年起，任职于佛山市联动科技股份有限公司，从事自动化测试设备的研发管理、测试验证以及应用方案开发的技术支持工作，对自动化测试设备本身有深入的研究，同时有丰富的集成电路测试工程师的培训经验，除了对本公司人员进行培训外，还对国内外的封测企业的客户工程师进行过多次培训。
目录:
目    录

第1章  关于集成电路测试1

1.1  集成电路测试相关书籍和标准推荐1

1.2  准备工作2

1.3  一些小约定3

1.4  英文缩写3

第2章  从理想电路到实际电路7

2.1  实际的导线7

2.1.1  开尔文连接7

2.1.2  屏蔽与驱动保护11

2.1.3  磁环与磁珠13

2.2  实际的电阻13

2.2.1  电阻的作用13

2.2.2  实际电阻的分压电路14

2.3  实际的电容15

2.3.1  电容的参数以及影响15

2.3.2  实际电路中的电容15

2.3.3  电压驱动电阻电容（RC）电路的一阶系统响应18

2.4  实际的电感19

2.4.1  电感的作用19

2.4.2  实际电路中的电感20

2.5  驱动与负载20

2.5.1  驱动能力的限制20

2.5.2  负载效应的影响22

2.6  继电器和电子开关23

第3章  电源与测量的基本电路26

3.1  V/I源的基本结构26

3.1.1  整体结构26

3.1.2  电压输出模式27

3.1.3  电流输出模式30

3.1.4  波形发生器模式32

3.1.5  V/I源的测量35

3.2  V/I源的限制35

3.2.1  输出稳定时间35

3.2.2  反馈响应时间35

3.2.3  高度模型化的V/I源36

3.3  ATE的测量电路39

3.3.1  电压测量39

3.3.2  时间测量40

3.3.3  扫描测量40

3.4  数字测试源40

3.4.1  电源供电电路40

3.4.2  直流参数测量电路41

3.4.3  驱动输出电路41

3.4.4  比较输入电路42

3.4.5  有源负载电路43

第4章  测试程序设计要求45

4.1  测试程序的特殊要求45

4.2  程序设计的风格46

4.3  程序设计的防误方法46

第5章  误差与校准48

5.1  基于误差的计算48

5.1.1  基于已有的元件参数计算电路误差48

5.1.2  基于规格允许的误差选择元件参数49

5.2  线性校准的原理与方法49

5.3  非线性校准与数据拟合53

第6章  模拟信号调理基础57

6.1  电压放大与衰减电路57

6.1.1  电压放大电路57

6.1.2  电压衰减电路58

6.2  电压与电流转换电路58

6.2.1  电流电压转换58

6.2.2  电压电流转换59

6.2.3  测试三极管的VBE60

6.3  比较电路63

6.3.1  单限比较器63

6.3.2  窗口比较器63

6.3.3  滞回比较器63

6.4  特性提取电路65

6.4.1  峰值提取65

6.4.2  滤波电路66

6.4.3  采样保持67

6.4.4  边沿检测67

6.4.5  脉宽检测68

6.5  信号修调电路70

6.5.1  钳位限幅70

6.5.2  电平调整70

6.5.3  隔离转换72

6.5.4  分频电路73

6.6  相位补偿基础73

6.6.1  极点和零点73

6.6.2  相位补偿理论基础79

6.6.3  运放环路增益精确测量的两种方法86

6.6.4  相位补偿的灵活运用93

第7章  数字信号处理基础97

7.1  移动平均滤波97

7.2  卷积与FIR滤波器100

7.2.1  卷积100

7.2.2  FIR滤波器103

7.3  傅里叶变换115

7.3.1  离散傅里叶变换和窗函数滤波器的频谱115

7.3.2  窗函数解决频谱泄漏的应用120

7.3.3  快速傅里叶变换120

7.3.4  THD和SNR等频域参数的计算126

7.3.5  FFT计算的注意事项130

第8章  测试方法基础133

8.1  开短路（Open-Short）测试133

8.2  接触（Contact）测试/开尔文（Kelvin）测试134

8.3  LDO的测试135

8.3.1  参考电压136

8.3.2  线性调整率137

8.3.3  负载调整率138

8.3.4  输出电流（Iadj）测试138

8.3.5  最小负载电流139

8.3.6  纹波抑制比140

8.3.7  输出短路电流141

8.4  运算放大器测试142

8.4.1  运放的测试电路142

8.4.2  运放VIO参数的测试143

8.4.3  运放的CMRR参数测试145

8.4.4  运放的输入偏置电流测试148

8.4.5  运放的其他参数151

8.5  数字通信测试151

8.5.1  数字芯片的文档151

8.5.2  数字IO口的DC参数152

8.5.3  数字IO口的AC参数152

8.5.4  I2C通信的存储器153

8.5.5  SPI通信的存储器158

第9章  测试数据分析164

9.1  基本概念164

9.1.1  测试结果（Test Result）164

9.1.2  接受参照值（Accepted Reference Value）164

9.1.3  准确度（Accuracy）164

9.1.4  正确度（Trueness）165

9.1.5  偏倚（Bias）165

9.1.6  精密度（Precision）165

9.1.7  重复性（Repeatability）165

9.1.8  再现性（Reproducibility）165

9.1.9  常用数据分析方法165

9.2  相关性验证（CORR）166

9.3  重复性与再现性（GRR）166

9.3.1  不同配置之间的GRR计算167

9.3.2  仪器验收的GRR计算170

9.4  测试能力研究（TCS）174

9.5  多Sites并行测试的数据验证176

9.6  测试数据统计分析图177

9.7  多Sites并行测试的效率以及UPH计算177

第10章  信号和电源完整性的简介179

10.1  方波的傅里叶级数179

10.2  使用一阶RC电路仿真上升沿时间与带宽的关系184

10.3  时域反射计（TDR）与线长校准185

10.4  测试电路的地188

第11章  实训平台介绍192

11.1  QT-8100测试系统功能概述192

11.1.1  QT-8100测试系统可测试的器件类型192

11.1.2  QT-8100测试系统适用的测试过程193

11.1.3  QT-8100测试系统的基础配置193

11.2  QT-8100测试系统硬件系统组成194

11.2.1  QT-8100测试系统的整体结构194

11.2.2  QT-8100测试系统的硬件系统框图194

11.2.3  QT-8100测试系统的主要模块和板卡195

11.2.4  QT-8100测试系统的机架结构组成204

11.2.5  QT-8100测试系统的通道资源简介205

11.2.6  QT-8100测试系统的背板简介207

11.2.7  QT-8100测试系统的培训板简介208

11.3  QT-8100测试系统软件系统组成209

第12章  测试方案开发简介211

12.1  测试程序开发流程211

12.2  测试程序的执行过程211

12.3  测试函数的完整结构213

12.4  测试方案开发流程214

第13章  LDO的测试216

13.1  Datasheet与Testplan的分析216

13.1.1  Datasheet里的总体性能描述216

13.1.2  Datasheet里的电气特性217

13.1.3  Testplan里的测试规格218

13.1.4  Testplan里的测试方法218

13.2  测试方案的设计与调试222

13.2.1  Open-Short测试222

13.2.2  线性调整率225

13.2.3  负载调整率227

13.2.4  参考电压230

13.2.5  调整脚电流234

13.2.6  最小负载电流236

13.2.7  最大负载电流239

13.2.8  电源纹波抑制比241

第14章  集成运算放大器的测试246

14.1  集成运算放大器的基本特性246

14.1.1  特征246

14.1.2  工作模式246

14.2  Datasheet的分析247

14.2.1  重要特性247

14.2.2  引脚定义与封装247

14.2.3  功能原理框图248

14.2.4  电气特性249

14.3  集成运算放大器的测试方法250

14.3.1  运放的VIO（VOS）参数测试250

14.3.2  运放的CMRR参数测试250

14.3.3  运放的IB（IIB）参数测试250

14.3.4  运放的VOH＆VOL参数测试251

14.3.5  运放的IQ（ICC）参数测试251

14.3.6  运放的PSRR参数测试251

14.3.7  运放的开环电压增益AVO（AVOL）参数测试252

14.3.8  运放的压摆率（Slew Rate，SR）参数测试253

14.4  Test plan的分析254

14.5  测试方案的设计255

14.5.1  连续性（Continuity）255

14.5.2  静态电流IQ256

14.5.3  输出高电平VOH，输出低电平VOL257

14.5.4  输入失调电压（VOS）257

14.5.5  输入偏置电流（IB），输入失调电流（IOS）258

14.5.6  电源抑制比（PSRR）259

14.5.7  共模抑制比（CMRR）259

14.5.8  开环放大倍数AVOL259

14.5.9  压摆率（SR）260

14.5.10  ATE的资源分配261

14.6  测试函数的编写261

14.6.1  测试工程的新建261

14.6.2  测试程序的PIN MAP设置262

14.6.3  测试程序的Datasheet与Bin设置262

14.6.4  测试函数的编写263

14.7  测试程序的调试275

14.7.1  测试项目的启动275

14.7.2  测试项目的调试275

14.7.3  测试结果276

第15章  I2C接口的EEPROM存储器测试277

15.1  Datasheet与Testplan的分析277

15.1.1  Datasheet里的总体性能描述277

15.1.2  Datasheet里的存储空间介绍278

15.1.3  Datasheet里的物理连接介绍280

15.1.4  Datasheet里的I2C总线介绍282

15.1.5  Datasheet里的直流参数含义285

15.1.6  Testplan的分析286

15.2  测试方案的设计与调试287

15.2.1  测试电路的设计287

15.2.2  测试工程的新建287

15.2.3  测试程序的PIN MAP设置288

15.2.4  测试程序的Datasheet与Bin设置289

15.2.5  连续性测试289

15.2.6  IIL/IIH/ISB的测试292

15.2.7  Func_AA的测试295

附录  采样定理以及ADC的量化噪声305

参考文献319

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集成电路测试基础

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