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IC產(chǎn)品的生命周期
典型的IC產(chǎn)品的生命周期可以用一條浴缸曲線(Bathtub Curve)來表示。Ⅰ Ⅱ ⅢRegion (I) 被稱為早夭期(Infancy period)
這個(gè)階段產(chǎn)品的 failure rate 快速下降,造成失效的原因在于IC設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程中的缺陷;需求層面:模擬類產(chǎn)品下游汽車、工業(yè)用途要求以可靠性、安全行為主,偏好性能成熟穩(wěn)定類產(chǎn)品的同時(shí)資格認(rèn)可相對(duì)較為嚴(yán)格,一般不低于一年半。Region (II) 被稱為使用期(Useful life period)在這個(gè)階段產(chǎn)品的failure rate保持穩(wěn)定,失效的原因往往是隨機(jī)的,比如溫度變化等等;u Region (III) 被稱為磨耗期(Wear-Out period)在這個(gè)階段failure rate 會(huì)快速升高,失效的原因就是產(chǎn)品的長(zhǎng)期使用所造成的老化等。認(rèn)識(shí)了典型IC產(chǎn)品的生命周期,我們就可以看到,Reliability的問題就是要力圖將處于早夭期failure的產(chǎn)品去除并估算其良率,預(yù)計(jì)產(chǎn)品的使用期,并且找到failure的原因,尤其是在IC生產(chǎn),封裝,存儲(chǔ)等方面出現(xiàn)的問題所造成的失效原因。下面就是一些 IC 產(chǎn)品可靠性等級(jí)測(cè)試項(xiàng)目(IC Product Level reliability testitems )
一、使用壽命測(cè)試項(xiàng)目(Life test items):EFR, OLT (HTOL), LTOL①EFR:早期失效等級(jí)測(cè)試( Early fail Rate Test )目的: 評(píng)估工藝的穩(wěn)定性,加速缺陷失效率,去除由于天生原因失效的產(chǎn)品。測(cè)試條件: 在特定時(shí)間內(nèi)動(dòng)態(tài)提升溫度和電壓對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)試失效機(jī)制:材料或工藝的缺陷,包括諸如氧化層缺陷,金屬刻鍍,離子玷污等由于生產(chǎn)造成的失效。常見的失效模式包括塑料從芯片或引腳框上的內(nèi)部分離(脫層)、金線焊接損傷、芯片損傷、和不會(huì)延伸到元件表面的內(nèi)部裂紋等。
數(shù)字IC測(cè)試儀的研究
隨著集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展,集成電路的測(cè)試技術(shù)已成為集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展重要支撐之一,也是保證集成電路性能、質(zhì)量的關(guān)鍵手段之一。目前,集成電路測(cè)試儀一般價(jià)格比較高,但在電子實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常需要測(cè)試中、小規(guī)模數(shù)字IC好壞,數(shù)字集成電路的測(cè)試又是一項(xiàng)經(jīng)常性的工作,所以,自己設(shè)計(jì)一臺(tái)經(jīng)濟(jì)實(shí)用的集成電路測(cè)試儀是非常必要的。綜合需要設(shè)定約束條件,就是你希望綜合出來的電路在面積,時(shí)序等目標(biāo)參數(shù)上達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)。
研究了國(guó)內(nèi)外集成電路測(cè)試技術(shù),提出了基于單片機(jī)系統(tǒng)的數(shù)字IC測(cè)試儀的設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)包括硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)和軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)。的重點(diǎn)是硬件系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)包括AT89C52單片機(jī)的選擇,可編程I/O接口,電源系統(tǒng)、鍵盤、復(fù)位電路,LED顯示接口CH451,計(jì)算機(jī)與單片機(jī)串行通信接口MAX232,測(cè)試插座接口,上位計(jì)算機(jī)等。硬件系統(tǒng)各功能單元電路的設(shè)計(jì)全部采用模塊化,每部分電路的選擇都經(jīng)過比較和優(yōu)化設(shè)計(jì),便于以后硬件的升級(jí)。所以說質(zhì)量(Quality)解決的是現(xiàn)階段的問題,可靠性(Reliability)解決的是一段時(shí)間以后的問題。 針對(duì)單片機(jī)電源電路帶負(fù)載能力的擴(kuò)流和測(cè)試插座接口電路的設(shè)計(jì)及數(shù)字IC測(cè)試向量編碼方法等方面進(jìn)行了改進(jìn),提高了硬件系統(tǒng)的可靠性,簡(jiǎn)化了軟件編程,并借助EDA技術(shù)進(jìn)行了驗(yàn)證。
數(shù)字IC自動(dòng)測(cè)試設(shè)備
集成電路(Integrated Circuit,IC)測(cè)試是集成電路產(chǎn)業(yè)的一個(gè)重要組成部分,它貫穿IC設(shè)計(jì)、制造、封裝、應(yīng)用的全過程。集成電路晶圓(Wafer Test)測(cè)試是集成電路測(cè)試的一種重要方法,是保證集成電路性能、質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一,是發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)的一門支撐技術(shù)。而IC自動(dòng)測(cè)試設(shè)備(Automatic Test Equipment,ATE)是實(shí)現(xiàn)晶圓測(cè)試必不可少的工具。常使用的HDL有Verilog、VHDL等,藉由程序代碼便可輕易地將一顆IC地菜單達(dá)出來。 首先介紹數(shù)字IC自動(dòng)測(cè)試設(shè)備的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)架構(gòu),分析了板級(jí)子系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)及功能。
重點(diǎn)討論了數(shù)字IC自動(dòng)測(cè)試設(shè)備中兩種關(guān)鍵的測(cè)試技術(shù):邏輯功能測(cè)試和直流參數(shù)測(cè)量,在系統(tǒng)分析其工作原理和測(cè)試方法的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了硬件電路,并通過實(shí)驗(yàn)平臺(tái)分別驗(yàn)證了電路的測(cè)試功能。 在IC自動(dòng)測(cè)試設(shè)備中,實(shí)現(xiàn)直流參數(shù)測(cè)量的模塊稱為參數(shù)測(cè)量單元(Parametric Measurement Unit,PMU)。PMU的測(cè)量方法有兩種,加壓測(cè)流和加流測(cè)壓。南橋芯片在靠近ISA和PCI槽的位置,芯片的名稱為Intel82371EB。為了驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的直流參數(shù)測(cè)試單元硬件電路,在的第四章介紹了一種構(gòu)建簡(jiǎn)單自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的驗(yàn)證方法。
針對(duì)一種DC-DC開關(guān)電源轉(zhuǎn)換芯片,首先詳細(xì)分析了該芯片各項(xiàng)參數(shù)的測(cè)試原理,設(shè)計(jì)了以MCU作為控制核心、集成2個(gè)PMU和其他一些硬件電路的簡(jiǎn)單測(cè)試板;然后根據(jù)芯片的測(cè)試要求設(shè)計(jì)了流程控制程序;后,通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了測(cè)試板的PMU能夠滿足參數(shù)測(cè)量精度要求。 的后部分,詳細(xì)列出了直流參數(shù)測(cè)量單元驗(yàn)證板對(duì)19片WAFER的測(cè)試統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。其中IC系統(tǒng)設(shè)計(jì)難掌握,它需要多年的IC設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和熟悉那個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域,就像軟件行業(yè)的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)一樣,而RTL編程和軟件編程相當(dāng)。實(shí)驗(yàn)表明,PMU模塊的電壓測(cè)試精度為0.5%以內(nèi),微安級(jí)電流的測(cè)試精度為5%以內(nèi),自動(dòng)測(cè)試過程中沒有出現(xiàn)故障。驗(yàn)證了PMU模塊能夠滿足數(shù)字IC自動(dòng)測(cè)試設(shè)備的直流參數(shù)測(cè)試要求。
集成電路Ic
集成電路芯片,簡(jiǎn)稱為IC;說白了,便是把一定總數(shù)的常見電子元器件,如電阻器、電容器、晶體三極管等,及其這種元器件中間的聯(lián)線,根據(jù)半導(dǎo)體材料加工工藝集成化在一起的具備特殊作用的電源電路。
集成電路芯片早已在各個(gè)領(lǐng)域中充分發(fā)揮著十分關(guān)鍵的功效,是當(dāng)代信息社會(huì)的根基。在桌上用100個(gè)小珠子排成一個(gè)10×10的正方形,并且剪裁一張紙蓋在珠子上,接著用小刷子把旁邊的的珠子刷掉,后使他形成一個(gè)10×5的長(zhǎng)方形。集成電路芯片的含意,早已遠(yuǎn)遠(yuǎn)地超出了其剛問世時(shí)的界定范疇,但其關(guān)鍵的一部分,依然沒有更改,那便是“集成化”,其所衍化出去的各種各樣課程,大多數(shù)是緊緊圍繞著“集成化哪些”、“怎樣集成化”、“如何處理集成化產(chǎn)生的利與弊”這三個(gè)難題來進(jìn)行的。