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測試介紹 此測試涉及在輸入端處于VDD或VSS并且輸出端未連接時(shí)，測量CMOS IC的VDD電源耗電流。圖1是一個(gè)CMOS反相器的測試設置框圖。在這個(gè)例子中，2601/2602用于源電壓（VDD）并測量產(chǎn)生的靜態(tài)電流。 
圖1. 測量一個(gè)CMOS反相器的靜態(tài)電流 雖然這個(gè)例子示出的IC只有一個(gè)柵極，但是許多IC具有數以千計的柵極。因而，通常要使用預定的一系列測試向量（即施加至輸入端的邏輯1和0的模式）減少靜態(tài)電流的測量次數，并且必須保證全部柵極都被切換或者所需IC邏輯狀態(tài)都經(jīng)過(guò)測試。 在整個(gè)測試中對IC的VDD引腳施加恒定電壓使IC保持在工作狀態(tài)。一個(gè)好的CMOS器件僅在開(kāi)關(guān)時(shí)從VDD電源消耗大電流；在靜態(tài)條件下的耗電流極低。與涉及的缺陷類(lèi)型有關(guān)，一顆有瑕疵IC的IDDQ將會(huì )高得多。測量時(shí)，將測試向量施加至IC輸入端，然后經(jīng)過(guò)規定的建立時(shí)間后，測量產(chǎn)生的電流。完成測量后，將測量電流與預設閾值相比較以確定器件通過(guò)還是失效。此閾值通常設定為微安或納安級而且通常由多顆完好IC的IDDQ統計分析確定。隨著(zhù)器件變得越來(lái)越復雜，IDDQ測試不能總是用簡(jiǎn)單閾值測試執行。在某些情況下，必須對被測器件（DUT）進(jìn)行IDDQ數據統計分析以便可靠地確定通過(guò)/失效狀態(tài)。2600系列源表非常適于這兩種測試方案。 測試系統配置 圖2是面向CMOS IC，基于2600系列的 IDDQ測試系統。
圖2. IDDQ測試系統配置 如圖2所示，260X的HI和LO端子連至CMOS IC的VDD和VSS端子。在整個(gè)測試過(guò)程中，260X為IC提供恒定的直流電壓。IC的輸入端連至“數字測試系統”，這確保切換了全部柵極或實(shí)現了要求的邏輯狀態(tài)。假設此測試系統還控制著(zhù)機械位置、DUT探測和處置好/壞器件。 對260X的控制可以像標準可編程儀器那樣，通過(guò)IEEE-488總線(xiàn)（GPIB）或者RS-232發(fā)送獨立指令實(shí)現。260X上的這兩種通信接口都是標準的。但是，為實(shí)現最大吞吐量，可以將完整的測試腳本下載至儀器的測試腳本處理器，然后執行幾乎獨立于PC主機（系統控制器）的全部測試。當260X通過(guò)GPIB連接至主控制器時(shí)，它實(shí)際上能通過(guò)其RS-232端口控制另一臺儀器。因此，在適當情況下，260X能發(fā)送ASCII命令字符串至數字控制系統并從數字控制系統接收數據。 為進(jìn)一步提升速度，外部硬件觸發(fā)器用于同步IDDQ測量和測試向量的使用。260X配備的14條數字輸入/輸出線(xiàn)路能用于數字控制（在此例中為通過(guò)/失效狀態(tài)）或用作輸入或輸出觸發(fā)線(xiàn)路。 當向量被發(fā)送至CMOS IC時(shí)，數字測試系統觸發(fā)260X。當IDDQ值被評估完后，260X返回一個(gè)觸發(fā)信號至數字測試系統，數字測試系統生成另一個(gè)測試向量。此過(guò)程重復進(jìn)行直至產(chǎn)生全部測試向量或者IC未能通過(guò)測試。測試完成后，260X向其數字I/O（DIO）端口寫(xiě)入預先確定的位模式用于向數字測試系統指示器件的通過(guò)/失效狀態(tài)。 當IDDQ測試的通過(guò)/失效狀態(tài)僅通過(guò)源電流與閾值電平的比較來(lái)確定時(shí)，260X至少有兩種方法完成這種測量和檢查。如果需要IDDQ的實(shí)際值，那么260X能測量電流并將測量值與閾值進(jìn)行比較。如果電流超出閾值電平，那么測試失��；否則，測試通過(guò)。260X能按要求將任意或全部測量值以及通過(guò)/失效狀態(tài)返回至PC主機。如果無(wú)需IDDQ的實(shí)際值，那么260X能配置為數字比較器以實(shí)現更高的測試吞吐量。將260X的電流箝位極限設為閾值。施加測試向量并確定260X的箝位狀態(tài)。如果耗電流試圖超出此極限，那么260X將“進(jìn)入箝位”并將電流箝在此極限。當發(fā)生此情況時(shí)，IDDQ測試失敗。如果電流未超出此閾值，那么設備將不會(huì )進(jìn)入箝位狀態(tài)并且測試通過(guò)。由于無(wú)需用測量確定儀器的箝位狀態(tài)，所以后面的方法通常比前面的快。如前所述，復雜器件的IDDQ測試不能總用簡(jiǎn)單閾值測試來(lái)實(shí)現。在某些情況下，必須對被測器件（DUT）進(jìn)行IDDQ數據統計分析以便可靠地確定通過(guò)/失效狀態(tài)。在從260X獲取全部測試數據后，PC主機就能進(jìn)行數據分析。但數據傳輸的過(guò)程相當慢，會(huì )顯著(zhù)影響測試吞吐量。 如果不需要保存讀數，那么數據傳輸的代價(jià)太大了。用于設置測試腳本處理器 的測試腳本語(yǔ)言包括數學(xué)庫及其它功能，能在儀器中進(jìn)行大量分析，從而無(wú)需傳輸全部數據。260X的深存儲器進(jìn)一步提供了便利。每條SMU通道的兩個(gè)非易失緩沖器能保存多達100,000個(gè)讀數。易失存儲器能用于更多數據的存儲。 想與吉時(shí)利測試測量專(zhuān)家互動(dòng)？想有更多學(xué)習資源？可登錄吉時(shí)利官方網(wǎng)站http://www.keithley.com.cn/ |
