如何高效精准地进行芯片直流特性测试

什么是芯片直流特性测试？

芯片测试中的直流（DC）特性测试是指通过测量芯片的直流电特性参数（例如电流、电压、电阻）来验证芯片电学性能是否符合设计要求的过程。这些测试通常包括以下方面：

• 电源电压测试：电源电压测试主要测量芯片在不同电压下的电流变化，旨在确定芯片的最小和最大电源电压范围。测试人员会向芯片的电源端口输入不同的电压，然后测量芯片的电流变化，以获取芯片的最小和最大电源电压。
• 地引脚测试：地引脚测试主要是为了测量芯片的接地电压，以确定该接地电压是否符合设计规范。如果接地电压不合规范，可能会导致芯片失效或其他问题。
• I-V测试：I-V测试是一种重要的电学测试，用于测量芯片中电流和电压之间的关系。这个过程需要在恒定电压下，测量芯片中的电流变化，或在恒定电流下测量芯片中的电压变化。这可以使测试人员确定芯片在不同电压或电流下的性能，以验证生产线上或客户端的使用中的性能是否在应用范围内。
• 电阻测试：电阻测试用于测量芯片中不同部件之间的电阻大小，并确保其在设计要求的合理范围内，避免可能导致芯片失效或产生其他问题的电阻问题。

芯片测试中的直流特性测试对于验证芯片电学性能的关键特性至关重要，可以提高芯片的可靠性和性能，确保其正常工作。

半导体测试系统模块

什么是PMU？

精密测量单元PMU（Precision Measurement Unit）是一种非常重要的电学测量和控制单元，它可以测量电流、电压和功率等参数，以提高测试精度和可靠性。在芯片设计制造以后，产品交付之前，需要进行大规模的半导体产品测试或集成电路芯片测试，而PMU就是用于精确的DC参数测量。它能驱动电流进入器件而去量测电压，或者为器件加上电压而去量测产生的电流。

PMU在芯片直流特性测试中的应用主要是测量芯片的电流和电压等参数，并计算出芯片的功率和功耗等指标。PMU具有高精度和高速度的测量能力，可以实现微秒级别的电学测量，比传统的测量方法更加准确和快速。此外，PMU还可以进行多种电学测量，并将测量结果分析和处理，以优化测试流程和提高测试效率。

通过将每个通道的PMU与数字测试功能组合在一个测试仪器中，可以大大简化在数字和混合信号器件上执行的一系列直流测试。动态数字I/O板卡往往就会搭载PMU引脚功能来进行DC参数测试。对于不同的动态数字I/O卡来说，PMU的数量也有所不同。低端的测试设备往往只有一个PMU，通过共享的方式被测试通道逐次使用；中端测试设备则有一组PMU，通常为8个或16个，而一组通道往往也是8个或16个，这样可以整组逐次使用；然而，高端的测试设备则会采用per pin（每引脚）的结构，每个通道都配置一个PMU。

虹科让芯片直流特性测试更高效更精准

GX5295是一款带有精密测量单元PMU功能的动态数字IO板卡，在芯片直流特性测试中，具有多种优势。该产品具有32个可配置的输入/输出通道和4个具有可编程电平的控制/定时通道，以及256 MB板载内存。

虹科动态数字I/O GX5295 PXI板卡

值得一提的是，GX5295每个通道都带有PMU引脚，可动态配置，并且其驱动/感应电压范围为-2 V至+7 V，使其非常适合用于芯片DC参数测试。此外，GX5295支持激励/响应和实时比较模式，有助于测试工程师更好地分析和解决测试问题。

GX5295搭配功能强大的自动化测试执行管理软件—ATEasy，可快速完成测试程序开发，高效精准地执行芯片直流特性测试，生成测试报告。

ATEasy 任务测试结构的示例如下图所示。ATEasy 将根据预设的Min/Max 参数范围，自动评估测试结果，返回到 TestResult，判断每个连续性测量的 Pass/Fail 状态，并将评估结果自动报告给 Test Log（标准输出）或 Test Executive（ATEasy 的测试管理界面）。

ATEasy 芯片直流特性连续测试任务和测试指令

ATEasy 芯片直流特性测试管理界面

此外，虹科提供基于PXI平台的下一代半导体ATE测试平台TS-960e。 TS-960e可作为台式系统或集成机械手，充分利用PXI架构，为SoC和SiP等半导体器件测试应用，实现经济高效且功能齐全的测试解决方案。该测试系统集成了高功率(每插槽60 W)，21插槽，PXIe机箱和定制设计的性能测试接口。支持用于连接被测设备的PCB DUT(待测器件)板。另外，接收器接口的引脚是现场可配置的，允许用户在修改或升级系统以用于新应用时来升级接收器。接收机的配置可以支持多达512个数字通道，以及一系列模拟、设备电源(DPS)和射频资源。

TS-960e 半导体测试系统

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