基于ATE的快充芯片的测试系统设计及其测试中trim技术研究

发布时间：2020-07-26 15:43

【摘要】：随着半导体技术的快速发展,芯片的集成度越来越高,为了确保这些高集成度芯片正常工作,对其进行准确的测试就显得十分重要。同时,在芯片制造过程中,由于制造工艺的影响,芯片内部的带隙基准源和振荡器的输出会出现一定程度的偏差,而这些偏差会对芯片的性能产生影响,所以在ATE测试阶段利用trim技术对这些参数进行修调,从而提升芯片输出的准确性。首先,本论文基于自动测试机ASL1000为Dialog公司生产的一款快充芯片iW627设计了测试系统。该测试系统可以对芯片的直流参数,包括连接性、漏电流和阻抗进行测试以及功能参数,包括上电复位、过压保护和欠压锁定进行测试。其次,为了降低制造工艺偏差的影响,设计芯片内部带隙基准电压源和振荡器两个模块的trim修调电路,并且设计相应的trim测试电路,对芯片的带隙基准电压和频率进行修调和测试。测试结果表明,修调电路可以将芯片的带隙基准源和振荡器的输出误差分别控制在±0.03V和±6KHz之内,使这两个模块的输出精度分别达到了 99.37%和94%,从而有效地提升了芯片输出的准确性。同时,针对芯片带隙基准电压源和振荡器trim过程中测试时间较长的问题,对trim电路预修调过程进行测试算法改进,从而缩短测试时间。此算法使带隙基准源和振荡器平均测试时间分别缩短558.16ms和57.44ms,将测试时间分别缩短为原来的22.1%和33.5%,并通过测试大量芯片对算法的准确性进行验证。最后,基于设计的芯片测试系统以及带隙基准源和振荡器的trim测试电路,对芯片参数进行测试,得出测试数据,并且从芯片量产的角度出发,对芯片的一些测试参数进行直方图、高斯分布、六西格玛质量标准、Cp、Cpk和GRR分析,从而确保芯片测试的可靠性。
【学位授予单位】：天津工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN407
【图文】：

测试机

进行芯片的测试工作，选用ＡＴＥ测试可以满足多种产品的测试要求。有许多设逡逑备制造商都生产ＡＴＥ，如科利登系统公司、泰瑞达、ＬＴＸ、安捷伦科技公司以逡逑及Ｓｃｈｌｕｍｂｅｒｇｅｒ公司等等。图１－１是科利登系统公司开发的ＡＳＬ１０００测试仪照逡逑片，也是本文所采用的测试设备。高端ＡＴＥ通常包括三个部分：测试探头、工逡逑作站和主机架。逡逑ｍ＃逡逑ＨＵ逡逑图１－１邋ＡＳＬ１０００测试机逡逑计算机工作站是用户操作测试仪的界面。测试工程师可以在工作站上使用逡逑ＡＴＥ开发商提供的软件工具调试测试程序；在生产测试时，测试人员也可以用逡逑工作站控制测试仪的运转。逡逑主机架包括电源、测试设备以及在执行测试程序时控制测试设备的计算机。逡逑４逡逑

分析结果图,重复性误差,分析测量,相关过程

的显著性检验。在统计学中，方差分析是统计模型及其相关过程的集合，而在逡逑测量系统研究中，它被用来分析测量误差和其他数据可变性的来源。在本文所逡逑描述的测试中，主要包括四类：被测芯片、测试工程师、测试仪器以及被测芯逡逑片与测试者之间的相互作用所引起的重复性误差，使用ＡＮＯＶＡ对测试项的分逡逑析结果如图２－５所示。逡逑

连接性,引脚,二极管,芯片

前文中己经详细介绍了连接性测试的原理，即芯片在设计时会在每个引脚逡逑上加ＥＳＤ保护二极管，然后通过加电流测电压的方式测试二极管的压降是否在逡逑设定的区间内。图３－５是该芯片连接性测试的具体连接方式，图中ＯＶＩ－ＣＨ５－Ｆ逡逑指的是测试板卡ＯＶＩ的第５个测试通道的ｆｏｒｃｅ端，ＯＶＩ－ＣＨ５－Ｓ指的是测试板逡逑卡ＯＶＩ的第５个测试通道的ｓｅｎｃｅ端，其他的通道与其类似。下面具体介绍其逡逑操作流程，芯片连接性测试可以并行测试，因为每个引脚的连接互相之间没有逡逑干扰，同时，它们使用的测试资源ＯＶＩ有８个测试通道，所以可以同时使用。逡逑下面以ＤＲＶ引脚为例进行介绍，在测试ＤＲＶ引脚连接性时，首先通过程序控逡逑制多路复用器ＡＤＧ１６０４正常工作；其次，将ＡＤＧ１６０４的ＡＯ、Ａ１引脚置位为逡逑２３逡逑

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