隨著IC產業(yè)的飛速發(fā)展,IC的復雜度及其電氣參數的性能也日益提高,同時也給IC測試帶來了眾多難題,其中測試的精確度及穩(wěn)定性是一直困擾工程師的兩大難題,尤其在量產ATE測試時表現更為嚴重,那么,如何在測試中做到精確、穩(wěn)定的測試這些IC的各項性能參數,以確保產品質量,并避免由于測試不穩(wěn)定而導致反復重測而浪費大量測試時間呢?
在IC的測試中,電壓的測試是所有測試參數中最為常見的一種參數,尤其是模擬芯片的測試,電壓測試更顯常見及重要。在調試中也經常會遇到電壓測的不精確或者不穩(wěn)定的現象,對于測試不精確的問題,目前主要采用correlation的辦法,來調整測試的誤差,但這種方法對于線性的芯片尚可使用,但對于非線性的芯片卻無用武之地。針對測試不穩(wěn)定的問題,大多采用多次測量取平均值的辦法來解決,但這種辦法也是治標不治本,同樣會給產品的質量帶來隱患。那么如何解決電壓測試的這些問題呢?
一般在開發(fā)測試程序之前必須了解所測試的芯片的功能及性能參數,這樣在開發(fā)及調試程序時才能心中有數,比如測試LDO的輸出電壓參數,你必須清楚:在當前的輸入及輸出濾波電容之下,它的輸入電壓加上之后,輸出電壓需要多長時間才能達到穩(wěn)定,而你在程序中設定的等待時間必須大于這個穩(wěn)定時間,這樣才能做到測試的準確且穩(wěn)定。當然LDO的輸出穩(wěn)定時間一般都在微秒級(幾十到上百微秒),所以調試時不太會遇到此類問題,但有的時候我們需要測試芯片內部的基準電壓,但又沒有辦法直接進行測試,只能通過其他的引腳間接測試。
我們在ATE測試時會測試一些靜態(tài)直流參數,如bypass、Vo1、Vo2端電壓值,當你仔細研讀此芯片的手冊,你會發(fā)現在電源電壓為5V、Cbypass為1Uf時(注意不同的電源電壓及Cbypass電容,其穩(wěn)定時間也是不同的),bypass端的電壓需要至少100ms才能達到穩(wěn)定,而Vo1、Vo2端的電壓又受bypass端電壓的影響,所以要想穩(wěn)定且準確的測試這些直流參數,必須要在芯片上電之后等待100ms以上再進行測試(必須考慮不同批次芯片間的差異,所以在實際測試中的等待時間可在120ms左右),但對于量產測試,測試時間的長短將直接影響到測試效率及測試費用,我們必須縮短測試時間!那么如何來解決這個問題呢,一般我們可以采用如下兩種辦法:
第一,可以減小Cbypass的電容,這樣同樣的充電電流及電壓,充電時間會隨著電容的減小而減少,可以使用0.1uF或者更小的電容來替代,但這樣做肯定會影響到后面的交流參數(如THD)的測試,需要通過測試評估或外加繼電器來解決。
第二,可以采用預充電的方式對Cbypass進行提前大電流充電,如果bypass端在電源電壓為5V時正常情況下是2.5V左右,我們可以預充電到2.3V,這樣同樣可以節(jié)省很多時間,但必須注不要在充電的同時給bypass端帶來額外的干擾,而導致芯片不能正常工作。
震蕩在芯片調試時也是比較常見的現象,由此給芯片測試也帶來諸多問題,引起震蕩的原因有很多:輸出容性負載的大小、阻抗不匹配、不當的反饋回路等。但是我們在實際調試中可能沒有注意到這一點,如果選用的輸出電容不是在芯片穩(wěn)定所需要的容值范圍之內,那么輸出就會產生震蕩,導致輸出測試不準且不穩(wěn)定。另外震蕩不光是在芯片正常工作時發(fā)生,在靜態(tài)時也有可能發(fā)生。尤其當你測試放大倍數比較高的運放時,此時的輸入引腳要特別注意,必要時要進行隔離,以免引入不必要的噪聲而導致輸出產生震蕩。
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