ic半导体测试基础(中文版)

本章节我们来说说最基本的测试——开短路测试（Open-ShortTest），说说测试的目的和方法。

一．测试目的

Open-ShortTest也称为ContinuityTest或ContactTest，用以确认在器件测试时所有的信号引脚都与测试系统相应的通道在电性能上完成了连接，并且没有信号引脚与其他信号引脚、电源或地发生短路。

测试时间的长短直接影响测试成本的高低，而减少平均测试时间的一个最好方法就是尽可能早地发现并剔除坏的芯片。Open-Short测试能快速检测出DUT是否存在电性物理缺陷，如引脚短路、bondwire缺失、引脚的静电损坏、以及制造缺陷等。

另外，在测试开始阶段，Open-Short测试能及时告知测试机一些与测试配件有关的问题，如ProbeCard或器件的Socket没有正确的连接。

二．测试方法

Open-Short测试的条件在器件的规格数或测试计划书里通常不会提及，但是对大多数器件而言，它的测试方法及参数都是标准的，这些标准值会在稍后给出。

基于PMU的Open-Short测试是一种串行（Serial）静态的DC测试。首先将器件包括电源和地的所有管脚拉低至“地”（即我们常说的清0），接着连接PMU到单个的DUT管脚，并驱动电流顺着偏置方向经过管脚的保护二极管——

一个负向的电流会流经连接到地的二极管（图3-1），一个正向的电流会流经连接到电源的二极管（图3-2），电流的大小在100uA到500uA之间就足够了。大家知道，当电流流经二极管时，会在其P-N结上引起大约0.65V的压降，我们接下来去检测连接点的电压就可以知道结果了。

既然程序控制PMU去驱动电流，那么我们必须设置电压钳制，去限制Open管脚引起的电压。Open-Short测试的钳制电压一般设置为3V——当一个Open的管脚被测试到，它的测试结果将会是3V。

串行静态Open-Short测试的优点在于它使用的是DC测试，当一个失效（failure）发生时，其准确的电压测量值会被数据记录（datalog）真实地检测并显示出来，不管它是Open引起还是Short导致。缺点在于，从测试时间上考虑，会要求测试系统对DUT的每个管脚都有相应的独立的DC测试单元。对于拥有PPPMU结构的测试系统来说，这个缺点就不存在了。

当然，Open-Short也可以使用功能测试（FunctionalTest）来进行，我会在后面相应的章节提及。

图3-1.对地二极管的测试

测试下方连接到地的二极管，用PMU抽取大约-100uA的反向电流；设置电压下限为-1.5V，低于-1.5V（如-3V）为开路；设置电压上限为-0.2V，高于-0.2V（如-0.1V）为短路。此方法仅限于测试信号管脚（输入、输出及IO口），不能应用于电源管脚如VDD和VSS.

图3-2.对电源二极管的测试

测试上方连接到电源的二极管，用PMU驱动大约100uA的正向电流；设置电压上限为1.5V，高于1.5V（如3V）为开路；设置电压下限为0.2V，低于0.2V（如0.1V）为短路。此方法仅限于测试信号管脚（输入、输出及IO口），不能应用于电源管脚如VDD和VSS.

电源类管脚结构和信号类管脚不一样，无法照搬上述测试方法。不过也可以测试其开路情形，如遵循已知的良品的测量值，直接去设置上下限。

第四章.DC参数测试（1）摘要本章节我们来说说DC参数测试，大致有以下内容，

欧姆定律等基础知识

DC测试的各种方法

各种DC测试的实现

各类测试方法的优缺点

基本术语

在大家看DC测试部分之前，有几个术语大家还是应该知道的，如下：

HotSwitching

热切换，即我们常说的带电操作，在这里和relay（继电器）有关，指在有电流的情况下断开relay或闭合relay的瞬间就有电流流过（如：闭合前relay两端的电位不等）。热切换会减少relay的使用寿命，甚至直接损坏relay，好的程序应避免使用热切换。

Latch-up

闩锁效应，由于在信号、电源或地等管脚上施加了错误的电压，在CMOS器件内部引起了大电流，造成局部电路受损甚至烧毁，导致器件寿命缩短或潜在失效等灾难性的后果。

Binning

Binning（我很苦恼这玩意汉语怎么说——译者）是一个按照芯片测试结果进行自动分类的过程。在测试程序中，通常有两种Binning的方式——hardbinning和softbinning.Hardbinning控制物理硬件实体（如机械手）将测试后的芯片放到实际的位置中去，这些位置通常放着包装管或者托盘。Softbinning控制软件计数器记录良品的种类和不良品的类型，便于测试中确定芯片的失效类别。Hardbinning的数目受到外部自动设备的制约，而Softbinning的数目原则上没有限制。下面是一个Binning的例子：

Bin#

类别01

100MHz下良品02

75MHz下良品10

Open-Short测试不良品11

整体IDD测试不良品12

整体功能测试不良品13

75MHz功能测试不良品14

功能测试VIL/VIH不良品15

DC测试VOL/VOH不良品16

动态/静态IDD测试不良品17

IIL/IIH漏电流测试不良品从上面简单的例子中我们可以看到，Hardbin0，Softbin01-02是良品，是我们常说的GoodBin；而Hardbin1,Softbin10-17是不良品，也就是我们常说的FailedBin。测试程序必须通过硬件接口提供必要的Binning信息给handler，当handler接收到一个器件的测试结果，它会去判读其Binning的信息，根据信息将器件放置到相应位置的托盘或管带中。第四章.DC参数测试（2）

ProgramFlow

测试程序流程中的各个测试项之间的关系对DC测试来说是重要的，很多DC测试要求前提条件，如器件的逻辑必须达到规定的逻辑状态要求，因此，在DC测试实施之前，通常功能测试需要被验证无误。如果器件的功能不正确，则后面的DC测试结果是没有意义的。图4-1的测试流程图图解了一个典型的测试流程，我们可以看到GrossFunctionalTest在DCTest之前实施了，这将保证所有的器件功能都已经完全实现，并且DC测试所有的前提条件都是满足要求的。

我们在制定测试程序中的测试流程时要考虑的因素不少，最重要的是测试流程对生产测试效率的影响。一个好的流程会将基本的测试放在前面，尽可能早的发现可能出现的失效，以提升测试效率，缩短测试时间。其它需要考虑的因素可能有：测试中的信息收集、良品等级区分等，确保你的测试流程满足所有的要求。

图4-1.测试流程

生产测试进行一段时间后，测试工程师应该去看看测试记录，决定是否需要对测试流程进行优化——出现不良品频率较高的测试项应该放到流程的前面去。TestSummary

测试概要提供了表明测试结果的统计信息，它是为良率分析提供依据的，因此需要尽可能多地包含相关的信息，最少应该包含总测试量、总的良品数、总的不良品数以及相应的每个子分类的不良品数等。在生产测试进行的时候，经常地去看一下TestSummary可以实时地去监控测试状态。图4-2显示的是一个Summary的实例。第四章.DC参数测试（3）DC测试与隐藏电阻

许多DC测试或验证都是通过驱动电流测量电压或者驱动电压测量电流实现的，其实质是测量电路中硅介质产生的电阻值。当测试模式为驱动电流时，测量到的电压为这部分电阻上产生的电压；与之相似，驱动电压时，测量到的电流为这部分电阻消耗的电流。

我们按照器件规格书来设计半导体电路，基本上每条半导体通路的导通电压、电路电阻等详细的参数都已规定；整体传导率也可能随着器件不同的功能状态而改变，而处于全导通、半导通和不导通的状态。

在DC参数测试中欧姆定律用于计算所测试的电阻值，验证或调试DC测试时，我们可以将待测的电路看作电阻来排除可能存在的缺陷，通过驱动和测量得到的电压和电流值可以计算出这个假设电阻的阻抗。ParameterDescriptionTestConditionsMinMaxUnitVOLOutputLowVoltageVDD=Min,IOL=8.0mA0.4V

我们可以用VOL这个参数来举例说明：VOL=0.4V，IOL=8.0mA，这个参数陈述了输出门电路驱动逻辑0时在输出8mA电流情况下其上的电压不能高于0.4V这样一个规则。了解了这个信息，我们可以通过欧姆定律去计算器件管脚上拥有的输出电阻，看它是否满足设计要求。通过定律公式R=V/I我们可以知道，器件设计时，其输出电阻不能高于50ohm，但是我们在规格书上看不到“输出电阻”字样，取而代之的是VOL和IOL这些信息。注：很多情况下我们可以用电阻代替待测器件去验证整个测试相关环节的正确性，它能排除DUT以外的错误，如程序的错误或负载板的问题，是非常有效的调试手段。第四章.DC参数测试（4）-VOH/IOHVOH/IOH

VOH指器件输出逻辑1时输出管脚上需要保证的最低电压（输出电平的最小值）；IOH指器件输出逻辑1时输出管脚上的负载电流（为拉电流）。下表是256x4静态RAM的VOH/IOH参数说明：ParameterDescriptionTestConditionsMinMaxUnitVOHOutputHighVoltageVDD=4.75V,IOH=-5.2mA2.4V测试目的

VOH/IOH测试实际上测量的是输出管脚在输出逻辑1时的电阻，此测试确保输出阻抗满足设计要求，并保证在严格的VOH条件下提供所定义的IOH电流。

测试方法

VOH/IOH测试可以通过静态或动态方式实现，这里我们先说说静态方法。如图4-3，静态测试时，器件的所有输出管脚被预置到输出逻辑1状态，测试机的PMU单元通过内部继电器的切换连接到待测的输出管脚，接着驱动（拉出）IOH电流，测量此时管脚上的电压值并与定义的VOH相比较，如果测量值低于VOH，则判不合格。对于单个PMU的测试机来说，这个过程不断地被重复直到所有的输出管脚都经过测试，而PPPMU结构的测试机则可以一次完成。注：1）使用VDDmin作为此测试最差情形；

2）IOH是拉出的电流，对测试机来说它是负电流；

3）测试时需要设置电压钳制。

图4-3.VOH测试

阻抗计算

VOH测试检验了器件当输出逻辑1时输出管脚输送电流的能力，另一种检验这种能力的途径则是测量逻辑1状态时输出端口的阻抗。如图4-4，施加在等效电路中电阻上的压降为E=4.75-2.4=2.35V，I=5.2mA，则R=E/I=452ohm，那么此输出端口的阻抗低于452ohm时，器件合格。在调试、分析过程中将管脚电路合理替换为等效电路可以帮助我们简化思路，是个不错的方法。

图4-4.等效电路故障寻找

开始TroubleShooting前，打开dataloger纪录测量结果，如果待测器件有自己的标准，测试并纪录测量结果后，所得结果不外乎以下三种情况：

1．

VOH电压正常，测试通过；

2．

在正确输出逻辑1条件下，VOH电压测量值低于最小限定，测试不通过；

3．

在错误的输出条件下，如逻辑0，VOH电压测量值远低于最小限定，测试不通过。这种情况下，测试机依然试图驱动反向电流到输出管脚，而管脚因为状态不对会表现出很高的阻抗，这样会在PMU上引起一个负压，这时保护二极管会起作用，将电压限制在-0.7V左右。

当故障（failure）发生时，我们需要观察datalog中的电压测量值以确定故障类型，是上述的第2种情况？还是第3种？

Datalogof:

VOH/IOH

Serial/StatictestusingthePMU

Pin

Force/rng

Meas/rng

Min

Max

Result

PIN1

-5.2mA/10mA

4.30V/8V

2.40V

PASS

PIN2

-2.0mA/10mA

2.34V/8V

2.40V

FAIL

PIN3

-5.2mA/10mA

3.96V/8V

2.40V

PASS

PIN4

-5.2mA/10mA

3.95V/8V

2.40V

PASS

PIN5

-8.0mA/10mA

3.85V/8V

2.40V

PASS

PIN6

-8.0mA/10mA

-.782V/8V

2.40V

FAIL

如果只是测量值低于最小限定，则很可能是器件自身的缺陷，如上面datalog中pin2的失效，从中我们可以看到测试发生时预处理成功实现，器件处于正确的逻辑状态，而输出端的阻抗很大。这有可能是测试硬件上的阻抗附加到了其中，因此对测试机及测试配件的校验工作就显得很重要了。故障也可能是因为器件没有正确地进行预处理而导致逻辑状态不对引起的，上面datalog中pin6的失效就是这种情况。在进行DC测试之前，应该保证进行预处理的向量正确无误，这就要将预处理工作当作一项功能测试来进行。在测试流程中，代表预处理功能的测试项应该放到相应的DC测试项之前。只有它通过了保证了预处理已经正确实施，我们才去做DC测量；否则我们就要花时间去解决预处理功能的测试问题。只有输出被设定为正确地状态，VOH/IOH测试才有意义。VOL/IOL

VOL指器件输出逻辑0时输出管脚上需要压制的最高电压（输出电平的最大值）；IOL指器件输出逻辑0时输出管脚上的负载电流（为灌电流）。下表是256x4静态RAM的VOL/IOL参数说明：ParameterDescriptionTestConditionsMinMaxUnitVOLOutputLowVoltageVDD=4.75V,IOL=8.0mA0.4V

测试目的

VOL/IOL测试实际上测量的是输出管脚在输出逻辑0时的电阻，此测试确保输出阻抗满足设计要求，并保证在严格的VOL条件下吸收所定义的IOL电流。换句话说，器件的输出管脚必须吃进规格书定义的最小电流而保持正确的逻辑状态。测试方法

与VOH/IOH一样，VOL/IOL测试也可以通过静态或动态方式实现，这里我们还是先说说静态方法。如图4-5，静态测试时，器件的所有输出管脚被预置到输出逻辑0状态，测试机的PMU单元通过内部继电器的切换连接到待测的输出管脚，接着驱动（灌入）IOL电流，测量此时管脚上的电压值并与定义的VOL相比较，如果测量值高于VOL，则判不合格。对于单个PMU的测试机来说，这个过程不断地被重复直到所有的输出管脚都经过测试，而PPPMU结构的测试机则可以一次完成。注：1）使用VDDmin作为此测试最差情形；

2）IOL是灌入的电流，对测试机来说它是正电流；

3）测试时需要设置电压钳制。

图4-5.VOL测试

阻抗计算

VOL测试检验了器件当输出逻辑0时输出管脚吸收电流的能力，另一种检验这种能力的途径则是测量逻辑0状态时输出端口的阻抗。如图4-6，施加在等效电路中电阻上的压降为E=VOL-VSS=0.4V，I=8mA，则R=E/I=50ohm，那么此输出端口的阻抗低于50ohm时，器件合格。

图4-6.等效电路

故障寻找

开始TroubleShooting前，打开dataloger纪录测量结果，如果待测器件有自己的标准，测试并纪录测量结果后，所得结果不外乎以下三种情况：

1.

VOL电压正常，测试通过；

2.

在正确输出逻辑0条件下，VOL电压测量值高于最大限定，测试不通过；

3.

在错误的输出条件下，如逻辑1，VOL电压测量值远高于最大限定，测试不通过。

这种情况下，datalog中将显示程序中设定的钳制电压值。

当故障（failure）发生时，我们需要观察datalog中的电压测量值以确定故障类型，是上述的第2种情况？还是第3种？Datalogof:

VOL/IOLSerial/StatictestusingthePMU

Pin

Force/rng

Meas/rng

Min

Max

Result

PIN1

12.0mA/20mA

130mV/8V

400mV

PASS

PIN2

12.0mA/20mA

421mV/8V

400mV

FAIL

PIN3

4.0mA/10mA

125mV/8V

400mV

PASS

PIN4

4.0mA/10mA

90mV/8V

400mV

PASS

PIN5

8.0mA/10mA

205mV/8V

400mV

PASS

PIN6

8.0mA/10mA

5.52V/8V

400mV

FAIL如果只是测量值高于最大限定，则很可能是器件自身的缺陷，如上面datalog中pin2的失效，从中我们可以看到测试发生时预处理成功实现，器件处于正确的逻辑状态，而输出端的阻抗稍大。这有可能是测试硬件上的阻抗附加到了其中，因此对测试机及测试配件的校验工作就显得很重要了。故障也可能是因为器件没有正确地进行预处理而导致逻辑状态不对引起的，上面datalog中pin6的失效就是这种情况。在进行DC测试之前，应该保证进行预处理的向量正确无误，这就要将预处理工作当作一项功能测试来进行。在测试流程中，代表预处理功能的测试项应该放到相应的DC测试项之前。只有它通过了保证了预处理已经正确实施，我们才去做DC测量；否则我们就要花时间去解决预处理功能的测试问题。同样，只有输出被设定为正确地状态，VOL/IOL测试才有意。第四章.DC参数测试（7）-StaticIDD

静态指器件处于非活动状态，IDD静态电流就是指器件静态时Drain到GND消耗的漏电流。静态电流的测试目的是确保器件低功耗状态下的电流消耗在规格书定义的范围内，对于依靠电池供电的便携式产品的器件来说，此项测试格外重要。下表是一个静态电流参数的例子：ParameterDescriptionTestConditionsMinMaxUnitsIDDStaticPowerSupplyCurrentVDD=5.25VInput=VDDIout=0+22uA

测试方法

静态IDD也是测量流入VDD管脚的总电流，与GrossIDD不同的是，它是在运行一定的测试向量将器件预处理为已知的状态后进行，典型的测试条件是器件进入低功耗状态。测试时，器件保持在低功耗装态下，去测量流入VDD的电流，再将测量值与规格书中定义的参数对比，判断测试通过与否。VIL、VIH、VDD、向量序列和输出负载等条件会影响测试结果，这些参数必须严格按照规格书的定义去设置。

设计人员应该准备准确的向量序列以完成对器件的预处理，将器件带入低功耗模式，如果向量的效果不理想，则需要进一步完善，精准的预处理序列是进行静态IDD测试的关键。

测试硬件外围电路的旁路电容会影响测试结果，如果我们期望的IDD电流非常小，比如微安级，在测量电流前增加一点延迟时间也许会很有帮助。在一些特殊情况中，甚至需要使用Relay在测量电流前将旁路电容断开以确保测量结果的精确。

图4-10.静态电流测试阻抗计算

静态电流测试实际上测量的也是器件VDD和GND之间的阻抗，当VDD电压定义在5.25V、IDD上限定义在22uA，根据欧姆定律我们能得到可接受的最小阻抗，如图4-11，最小的阻抗应该是238.636欧姆。

图4-11.等效电路故障寻找

静态电流测试的故障寻找和GrossIDD大同小异，datalog中的测试结果也无非三种：

1.

电流在正常范围，测试通过；

2.

电流高于上限，测试不通过；

3.

电流低于下限，测试不通过。

Datalogof:

StaticIDDCurrentusingthePMUPin

Force/rng

Meas/rng

Min

Max

ResultVDD1

5.25V/10V

19.20uA/25uA

-1uA

+22uA

PASS

同样，当测试不通过的情况发生，我们要就要找找非器件的原因了：将器件从socket上拿走，运行测试程序空跑一次，测试结果应该为0电流；如果不是，则表明有器件之外的地方消耗了电流，我们就得一步步找出测试硬件上的问题所在并解决它，比如移走Loadboard再运行程序，这样就可以判断测试机是否有问题。我们也可以用精确点的电阻代替器件去验证测试机的结果的精确度。

在单颗DUT上重复测试时，静态电流测试的结果应该保持一致性，且将DUT拿开再放回重测的结果也应该是一致和稳定的。IDDStaticCurrent

静态指器件处于非活动状态，IDD静态电流就是指器件静态时Drain到GND消耗的漏电流。静态电流的测试目的是确保器件低功耗状态下的电流消耗在规格书定义的范围内，对于依靠电池供电的便携式产品的器件来说，此项测试格外重要。下表是一个静态电流参数的例子：ParameterDescriptionTestConditionsMinMaxUnitsIDDStaticPowerSupplyCurrentVDD=5.25VInput=VDDIout=0+22uA

测试方法

静态IDD也是测量流入VDD管脚的总电流，与GrossIDD不同的是，它是在运行一定的测试向量将器件预处理为已知的状态后进行，典型的测试条件是器件进入低功耗状态。测试时，器件保持在低功耗装态下，去测量流入VDD的电流，再将测量值与规格书中定义的参数对比，判断测试通过与否。VIL、VIH、VDD、向量序列和输出负载等条件会影响测试结果，这些参数必须严格按照规格书的定义去设置。

设计人员应该准备准确的向量序列以完成对器件的预处理，将器件带入低功耗模式，如果向量的效果不理想，则需要进一步完善，精准的预处理序列是进行静态IDD测试的关键。

测试硬件外围电路的旁路电容会影响测试结果，如果我们期望的IDD电流非常小，比如微安级，在测量电流前增加一点延迟时间也许会很有帮助。在一些特殊情况中，甚至需要使用Relay在测量电流前将旁路电容断开以确保测量结果的精确。

图4-10.静态电流测试阻抗计算

静态电流测试实际上测量的也是器件VDD和GND之间的阻抗，当VDD电压定义在5.25V、IDD上限定义在22uA，根据欧姆定律我们能得到可接受的最小阻抗，如图4-11，最小的阻抗应该是238.636欧姆。

图4-11.等效电路故障寻找

静态电流测试的故障寻找和GrossIDD大同小异，datalog中的测试结果也无非三种：

1.

电流在正常范围，测试通过；

2.

电流高于上限，测试不通过；

3.

电流低于下限，测试不通过。

Datalogof:

StaticIDDCurrentusingthePMUPin

Force/rng

Meas/rng

Min

Max

ResultVDD1

5.25V/10V

19.20uA/25uA

-1uA

+22uA

PASS

同样，当测试不通过的情况发生，我们要就要找找非器件的原因了：将器件从socket上拿走，运行测试程序空跑一次，测试结果应该为0电流；如果不是，则表明有器件之外的地方消耗了电流，我们就得一步步找出测试硬件上的问题所在并解决它，比如移走Loadboard再运行程序，这样就可以判断测试机是否有问题。我们也可以用精确点的电阻代替器件去验证测试机的结果的精确度。

在单颗DUT上重复测试时，静态电流测试的结果应该保持一致性，且将DUT拿开再放回重测的结果也应该是一致和稳定的。第四章.DC参数测试（8）-IDDQ&DynamicIDDIDDQ

IDDQ是指当CMOS集成电路中的所有管子都处于静止状态时的电源总电流。IDDQ测试目的是测量逻辑状态验证时的静止（稳定不变）的电流，并与标准静态电流相比较以提升测试覆盖率。

IDDQ测试运行一组静态IDD测试的功能序列，在功能序列内部的各个独立的断点，进行6-12次独立的电流测量。测试序列的目标是，在每个断点验证验证总的IDD电流时，尽可能多地将内部逻辑门进行开-关的切换。

IDDQ测试能直接发现器件电路核心是否存在其他方法无法检测出的较小的损伤。

IDDDynamicCurrent

动态指器件处于活动状态，IDD动态电流就是指器件活动状态时Drain到GND消耗的电流。动态电流的测试目的是确保器件工作状态下的电流消耗在规格书定义的范围内，对于依靠电池供电的便携式产品的器件来说，此项测试也是很重要的。下表是一个动态电流参数的例子：ParameterDescriptionTestConditionsMinMaxUnitsIDDDynamicPowerSupplyCurrentVDD=5.25V

f=fMAX=66MHz18mA测试方法

动态IDD也是测量流入VDD管脚的总电流，通常由PMU或DPS在器件于最高工作频率下运行一段连续的测试向量时实施，测量结果与规格书中定义的参数对比，判断测试通过与否。与静态IDD测试相似，VIL、VIH、VDD、向量序列和输出负载等条件会影响测试结果，这些参数必须严格按照规格书的定义去设置。

一些测试系统拥有使用DPS测量电流的能力，但是硬件所提供的精度限制了其对低电流测试的可靠度。如果DPS测量电流的精确度不足以胜任我们对精度的要求，我们就需要使用PMU来获取更高精度，代价是测试时间的增加。

设计人员应该准备准确的向量序列以完成对器件的预处理，将器件带入最高功耗的工作模式，如果向量的效果不理想，则需要进一步完善，精准的预处理序列也是进行动态IDD测试的关键，测试硬件外围电路的旁路电容也会影响测试结果。如图4-12。

图4-12.动态电流测试阻抗计算

动态电流测试实际上测量的是器件全速运行时VDD和GND之间的阻抗，当VDD电压定义在5.25V、IDD上限定义在18mA，根据欧姆定律我们能得到可接受的最小阻抗，如图4-13，最小的阻抗应该是292欧姆。

图4-13.等效电路故障寻找

动态电流测试的故障寻找和GrossIDD也是大同小异，datalog中的测试结果也无非三种：

1.

电流在正常范围，测试通过；

2.

电流高于上限，测试不通过；

3.

电流低于下限，测试不通过。

Datalogof:

DynamicIDDCurrentusingtheDPSPin

Force/rng

Meas/rng

Min

Max

ResultDPS1

5.25v/10v

12.4ma/25ma

-1ma

+18ma

PASS

同样，当测试不通过的情况发生，我们要就要找找非器件的原因了：将器件从socket上拿走，运行测试程序空跑一次，和GrossIDD及静态IDD一样，测试结果应该为0电流；如果不是，则表明有器件之外的地方消耗了电流，我们就得一步步找出测试硬件上的问题所在并解决它，比如移走Loadboard再运行程序，这样就可以判断测试机是否有问题。我们也可以用精确点的电阻代替器件去验证测试机的结果的精确度。

测试动态IDD时，PMU上的时间延迟应该被考虑到，这需要我们做一些试验性的工作以确定这些因素。在一些特殊情况中，甚至需要使用Relay在测量电流前将旁路电容断开以确保测量结果的精确。在单颗DUT上重复测试时，动态电流测试的结果也应该保持一致性，且将DUT拿开再放回重测的结果也应该是一致和稳定的。第四章.DC参数测试（9）-IIL/IIHTEA1708用于X电容的自动放电IC

具有自动放电功能

集成有500伏钳位电路

电源浪涌期间保护IC

支持用大容量X电容器

更简便的应用设计入电流（IIL/IIH）测试

IIL是驱动低电平（L）时的输入（I）电流（I），IIH则是驱动高电平（H）时的输入（I）电流（I）。下表是256x4静态RAM的IIL/IIH参数说明：ParameterDescriptionTestConditionsMinMaxUnitsIIL，IIHInputLoadCurrentVDD=5.25VVss≤Vin≤VDD-1010uA测试目的

IIL测试测量的是输入管脚到到VDD的阻抗，IIH测量的则是输入管脚到VSS的阻抗。此项测试确保输入阻抗满足参数设计要求，并保证输入端不会吸收高于器件规格书定义的IIL/IIH电流。另外，这也是验证和发现COMS工艺制程中是否存在问题的好方法。IIL/IIH测试方法有不少，下面一一表述。

串行（静态）测试法

进行IIL测试时，首先电源端施加VDDmax，所有的输入管脚通过PinDriver施加VIH预处理为逻辑1状态；接着通过切换将DC测量装置（如PMU）连接到待测的管脚，驱动低电平输入，测量其电流并与期间规格书中定义的IIL边界进行比较；完成后再切换到下一个待测引脚。这个过程不断重复知道所有的输入管脚均完成测试。

图4-14.串行/静态测试（IIL）与之类似，进行IIH测试时，首先电源端施加VDDmax，所有的输入管脚通过PinDriver施加VIL预处理为逻辑0状态；接着通过切换将PMU连接到待测的管脚，驱动高电平输入，测量其电流并与期间规格书中定义的IIH边界进行比较；完成后再切换到下一个待测引脚。这个过程不断重复知道所有的输入管脚均完成测试。与IIL不同之处在于，IIH测试要求电压钳制，测试时要确认VDD、Vin及IIL/IIHlimit等的设置正确。

图4-15.串行/静态测试（IIH）

在对某个管脚进行测试时，IIL测试和IIH

测试是交替而独立进行的，先驱动低电平测量电流，再驱动高电平测量电流，然后管脚在下一个管脚测试前恢复为最初的状态。

串行静态测试的优点在于，可以单独地每一个管脚上的电流；另外，因为被测的管脚与其它输入管脚接受的电平不一样，故管脚与管脚之间的漏电流路径都会显现。缺点也是有的，那就是测试时间的增加。

注意，对于一些类型的DUT，将所有输入设置为低或者高也许会引起一些问题，如将器件带入未知状态，这需要事先对待测器件的功能真值表进行确认。还要注意的是，其他双向IO管脚在进行IIL/IIH测试时可能会意外打开，如果这些引脚由测试机驱动，高的IDD电流可能引起DUT内部供电电压低于输入测试电压，以便输入保护装置吸收多出的电流；如果DUT是CMOS工艺，就算这些双向IO管脚处于悬空状态，依然有高电流产生的可能。解决方法是，在这些管脚上加上输出负载，把它们固定成逻辑1或逻辑0电平，这样即使它们打开了，电流也被负载电路给限制了。

阻抗计算

当管脚上施加的是VDD电平，IIL/IIH测试实际上测量的是此管脚到VSS的阻抗；相反，当管脚上施加的是VSS电平，IIL/IIH测试实际上测量的则是此管脚到VDD的阻抗。通过施加电压测量电流，我们可以根据欧姆定律计算出其输入阻抗。器件的规格书定义了输入管脚施加VDDmax电压下允许流入管脚的最大电流，从中我们可以得出器件必需具备的最小输入阻抗。如图4-16情况下，输入阻抗必须大于525Kohm测试才会通过。

图4-16.IIL/IIH阻抗计算

并行测试法

有些测试系统拥有perpinPMU的架构，这允许它进行并行的漏电流测试。所谓并行就是所有的输入管脚同时而独立地施加电压并进行电流测量——驱动逻辑1到所有的输入管脚，同时测量它们的电流；接着驱动逻辑0到所有的输入管脚，再去测量它们的电流。测量的结果与程序中设定的边界相比较以判断器件通过与否。

并行漏电流测试的优点在于其速度快，所有的待测管脚同一时间测试完毕，节省了大量测试时间。缺点有二，一是因为所有管脚同时施加相同的电平，管脚间的漏电流难以发现；二是要求测试机拥有perpinPMU结构，增加了硬件成本。

图4-17.并行测试（IIL/IIH）

集体测试法

部分测试系统能够进行集体漏电流测试（群测），就是单个的PMU连接到所有的输入管脚，在同一时间测量整体的电流：驱动所有输入管脚到逻辑1点平，测量总电流；再驱动所有输入管脚到逻辑0点平，测量总电流。测量的结果与程序中设定的边界相比较以判断器件通过与否。

集体测试法的电流边界是基于器件规格书中的单独管脚的限定而设置的，如求和。如果实际测量的电流值，则我们通常需要按照前面介绍的串行/静态测试法对每个管脚进行独立的测试。群测法对COMS器件的测试效果较好，因为COMS器件的输入阻抗较高，通常我们测得的都是0电流，如果有异常，表现很明显。部分情况下不能使用群测法，如有特定低阻抗的输入管脚，外接上拉、下拉等情况，它们消耗的电流必然较大。

群测法的优点自不必说，能在短时间内迅速地进行漏电流的测试而不必强调perpinPMU结构，算是融合了串行和并行各自的优点；但是有缺点也是必然的：测试对象有限，只能运用于高输入阻抗的器件；单独管脚的漏电流无法知道；出现fail的情况必须用串行/静态测试法重新测试。

图4-18.集体测试（IIL/IIH）

故障寻找

打开datalogger观察测量结果，测试某个器件后，其测试结果不外乎以下三种情况：

1.

电流在正常范围，测试通过；

2.

电流高于上限或低于下限，测试不通过，但是电流在边界附近或在机台量程之内，偏差较小；

3.

电流高于上限或低于下限，测试不通过，且电流不在边界附近或在机台量程之外，偏差较大。

当测试不通过的情况发生，我们首先要找找非器件的原因：将器件从socket上拿走，运行测试程序空跑一次，测试结果应该为0电流；如果不是，则表明有器件之外的地方消耗了电流，我们就得一步步找出测试硬件上的问题所在并解决它，这和我们之前介绍的电流类测试是一致的。

Datalogof:

IIL/IIH

Serial/StatictestusingthePMU

Pin

Force/rng

Meas/rng

Min

Max

Result

PIN1

5.250V/8V

1.0na/20uA

-10.0uA

10.0uA

PASS

PIN1

0.000V/8V

0.0na/20uA

-10.0uA

10.0uA

PASS

PIN2

5.250V/8V

20.4ua/20uA

-10.0uA

10.0uA

FAIL

PIN2

0.000V/8V

0.0na/20uA

-10.0uA

10.0uA

PASS

PIN3

5.250V8V

1.0na/20uA

-10.0uA

10.0uA

PASS

PIN3

0.000V/8V

-1.0na/20uA

-10.0uA

10.0uA

PASS

PiN4

5.250V/8V

1.0na/20uA

-10.0uA

10.0uA

PASS

PIN4

0.000V/8V-18.6ua/20uA

-10.0uA

10.0uA

FAIL

上面的datalog显示pin4的测量值偏离了边界，但是还在测量范围之内（<20uA），这是情况2的情形，这可能是器件本身的缺陷引起，也有可能由晶圆制造过程中的异变或静电对管脚的伤害造成。从datalog中我们可以看出，这是器件内管脚到VDD端的通路出了问题导致了漏电流——给管脚施加GND电平时有电流从VDD端经器件流往PMU，引起负电流。需要的话可以通过电阻代替法校验PMU的准确度以保证测量的精度。

而pin2的测量值则属于情况3的情形，实际测量值超出了量程，PMU设置了自我保护，给出了接近满量程的测量值，这种情形基本可以确定器件存在一系列的重大缺陷。从datalog中可以看出这是管脚到VSS端的问题引起的漏电流——给管脚施加VDD电平有正向电流从PMU经器件流往VSS端。DC参数测试（10）-ResistiveInput(阻抗输入)&OutputFanout(输出扇出)JN5168全新小尺寸无线微控制器

可支持多个网络堆栈

最佳低功耗睡眠模式

可连接其他外部闪存

提供极低的发送功耗

均采用256kB的闪存

输入结构－高阻/上拉/下拉

一些特定类型的输入管脚会有上拉、下拉或其他的阻抗性关联电路，器件的规格书中可能会定义其电流的范围，例如80pA到120uA，此范围表明设计人员对这个管脚在规格书中规定的条件下的电流值期望在100uA左右。既然每个管脚可能吸收的电流不尽相同，那么就要对他们进行独立测试，集中测试法就不能在这里使用了，推荐的是并行测试法，有效而迅速。阻抗性输入也可能影响器件的IDD电流，这取决于每个输入管脚上施加的电平。

图4-19.CMOS电路输入类型

输出扇出

扇出指的是器件单个的输出管脚驱动（或控制）下游与之连接的多个输入管脚的能力，其根本还是输出电压和电流的参数。

前面我们单独地说了些输入和输出的一些参数，如IIL/IIH、VOL/IOL、VOH/IOH，现在我们来看看应用电路的设计工程师如何使用这些参数。图4-20显示了器件输入和输出各项参数的关系。在大多数的应用中，各种各样的芯片通过直接的互联完成相互间的通信，这意味着器件的某个输出管脚将会连接到一个或几个其他器件的一个或多个输入管脚。

图4-20.输入与输出的参数关系

需要将一系列的器件运用于同一个系统的应用工程师需要知道每个输入管脚的电压和电流要求以及每个输出管脚的电压和电流驱动能力，这些信息在器件的规格书中会定义，我们测试程序要做的就是提供合适的测试条件，测试器件以保证满足这些已经公布的参数的要求。下面是规格书的例子：ParameterDescriptionTestConditionsMinMaxUnitsVOHOutputHIGHVoltageVCC=4.75V,

IOH=-2.6mA2.4VVOLOutputLOWVoltageVCC=4.75V,

IOL=24.0mA0.4VIILInputLowLoadCurrentVin=0.4V-800μAIIHInputHighLoadCurrentVin=2.4V150μA

注意：TTL和CMOS电路的扇出是不同的，多数CMOS电路拥有高阻抗的输入结构，其扇出实际上是不受限制的，换句话说，只要时间上足够，一个CMOS的输出能驱动任意多的CMOS的输入。CMOS的输入如同电容，越多的输入连到一起，电容值越大。驱动这个大“电容”的前端的输出就需要足够的时间对其进行冲放电——逻辑0到1的转换时，充电将电平拉高至VIH；1到0的转换时，则放电将电平拉低至VIL。同样，在测试时器件的输出要克服测试系统输入通道上的寄生电容。

呵呵，最后我们来做个测验：结合图4-20和规格书中的参数，朋友们算一下，当输出端驱动低电平时，它能驱动多少输入管脚？驱动高电平时，它又能驱动多少管脚？在应用上，我们能为此输出端最多连接多少输入管脚？第四章.DC参数测试（12）-IOStest输出短路电流（outputshortcircuitcurrent）

输出短路电流（IOS），顾名思义，就是输出端口处于短路状态时的电流。下面是一款器件的规格书中关于IOS的部分：ParameterDescriptionTestConditionsMin

MaxUnitsIOSOutputShortCircuitCurrentVout=0VVDD=5.25V*Shortonly1outputatatimefornolongerthan1second-85-30mA测试目的

IOS测试测量的是，器件的输出管脚输出逻辑1而又有0V电平施加在上面的时候，输出管脚的阻抗。此项测试确保当器件工作在恶劣负载条件下其输出阻抗依然能满足设计要求，并且在输出短路条件下其电流能够控制在预先定义的范围内。这个电流表征器件管脚给一个容性负载充电时可提供的最大电流，并且此电流值可用于计算输出信号的上升时间。测试方法

测试IOS，以VDDmax作为器件的VDD电压。首先对芯片进行预处理，使其待测的管脚均输出逻辑1。然后由DC测试单元（如PMU）施加0V电压到其中的某根单独的输出管脚，接着测量电流并将测量值与器件的规格书相比较，这一过程不断重复直到所有待测管脚测试完毕。器件规格书通常会标识管脚允许短路的最大时间以防止器件过热损毁，具体内容，注意规格书中相关环节中“*”、“Notes”、“MaximumRatings”等字样所给出的信息。

图4-23.IOS测试避免热切换

IOS测试要求细致的程序规划以避免惹切换。前面说过，器件输出被预处理为逻辑1，器件输出的电压将在VOH和VDD之间。一旦PMU驱动0V电压然后再短接到器件输出上，因为存在电压差，高电流将随之产生，热切换的问题也就随之而来。

正确的操作方法是，先设定PMU为电压测量模式，保持0电流，然后连接到待测的输出管脚，测量器件的VOH电压并记录。接着断开连接，设定PMU驱动输出刚才测量到的VOH电压。这样PMU与DUT输出端的电压就一样了，就可以安全地连接到一起，从而避免了热切换。连接到一起后，PMU再驱动0V电压，测量电流并比较测量值。测量完毕后再恢复VOH电压并断开连接，接着将PMU连接到下一待测管脚，再驱动0V电压……(标记:先用PMU量测output在0uA时的VOH电压，再设定PMU驱动output所量得的VOH电压，这样保证来了PMU与DUT输出端的电压一样，从而避免热切换。)

大家还记得为什么要避免热切换吗？（第三页）阻抗计算

IOS测试实际上测量的是输出端处于短路状态下的相关阻抗。通过对输出管脚施加0V电压并测量电流，输出端的电阻通过欧姆定律可以计算得出。器件的规格书定义了可接受的电流范围，我们可以计算相应的阻抗条件，如下图。我们可以看到，输出能提供并能保证测试通过的最小阻抗值是61.7ohm，低于此阻抗，电流超过上限，测试判为失效；最大阻抗值是175ohm，高于此阻抗，电流低于下限，测试也判为失效。

图4-24.阻抗计算故障寻找

打开datalogger观察测量结果，拿一颗标准样片（良品）测试后，其测试结果不外乎以下三种情况：

1．

电流在正常范围，测试通过；

2．

电流高于上限，测试不通过；

3．

电流低于下限，测试不通过。

通常IOS测试在测试流程中放在功能测试和VOL/VOH测试之后，所有的向量序列，包括DC测试中用到的预处理向量，需要在GrossFunction中验证，以保证设置器件到DC测试相应的状态时向量运行正确。

确定器件功能完好后，VOL/VOH测试用于验证器件输出在正常电流负载（IOL/IOH）下正确工作。只有以上测试进行并且通过，IOS测试fail才能肯定不是因为器件损坏（不满足设计要求）或者没有正确地被预处理。

Datalogof:

IOS

Serial/StatictestusingthePMU

Pin

Force/rng

Meas/rng

Min

Max

Result

PIN1

0.000V/2V-52.4ma/100ma-85.0mA-30.0mA

PASS

PIN2

0.000V/2V-28.5ma/100ma-85.0mA-30.0mA

FAIL

PIN3

0.000V/2V-61.6ma/100ma-85.0mA-30.0mA

PASS

PIN4

0.000V/2V-92.3ma/100ma-85.0mA-30.0mA

FAIL

PIN5

0.000V/2V-0.00ma/100ma-85.0mA-30.0mA

FAIL

当一个失效产生，首先根据电流的测量数据判断失效原因：

如果超出上限，则是输出电阻过高导致电流不足。在上面的datalog中，pin2就是这种情形。测试机内部硬件的固有阻抗可能被计算在内，导致器件的输出管脚显示阻抗过高，可用电阻元件验证机台自身的精度。

如果低于下限，则是输出电阻过低导致电流过大，pin4就是这种情形。

如果测量值是0或者接近于0电流，如pin5，这意味着器件的输出可能处于错误的逻辑状态。当输出处于逻辑0，而PMU施加到管脚的也是0V电平，则不会有电流产生。这种错误通常由预处理向量中某个不正确的序列引起，如果器件没有被严格正确地预处理，你就要应付这些错误。只要输出被预处理到正确的逻辑状态，IOS测试通过的可能性很大。第五章．功能测试（2.测试周期及输入数据）测试周期

测试周期（testcycle或testperiod）是基于器件测试过程中的工作频率而定义的每单元测试向量所持续的时间，其公式为：T=1/F，T为测试周期，F为工作频率。

每个周期的起始点称为timezero或T0，为功能测试建立时序的第一步总是定义测试周期的时序关系。输入数据

输入数据由以下因素的组合构成：

测试向量数据（给到DUT的指令或激励）

输入信号时序（信号传输点）

输入信号格式（信号波形）

输入信号电平（VIH/VIL）

时序设置选择（如果程序中有不止一套时序）

最简单的输入信号是以测试向量数据形式存储的一个逻辑0或逻辑1电平，而代表逻辑0或逻辑1的电平则由测试头中的VIH/VIL参考电平产生。

大部分的输入信号要求设置为包含唯一格式（波形）和时序（时沿设定）的更为复杂的数据形式，主程序中会包含这些信息并通过相应的代码实现控制和调用。

一些老的测试机是资源分享结构，这意味着测试硬件可同时提供的输入时序、格式、电平都是有限的，这增加了测试程序开发的难度；而拥有perpin结构的测试系统则使程序开发大大简化，因为每个管脚都可以拥有自己的时序、格式和电平。输入信号格式

信号的格式很重要，使用得当可以保证规格书定义的所有AC参数均被测试。信号格式与向量数据、时沿设定及输入电平组合使用可以确定给到DUT的输入信号波形。图5-2给出了一些信号格式的简单描述，有心的朋友应该熟悉并记住他们。

图5-2.信号格式

NRZ

NonReturntoZero，不返回，代表存储于向量存储器的实际数据，它不含有时沿信息，只在每个周期的起始（T0）发生变化。

DNRZ

DelayedNonReturntoZero，延迟不返回，顾名思义，它和NRZ一样代表存储于向量存储器的数据，只是周期中数据的转变点不在T0。如果当前周期和前一周期的数据不同，DNRZ会在预先定义的延时点上发生跳变。

RZ

ReturntoZero，返回0，当数据为1时提供一个正向脉冲，数据为0时则没有变化。RZ信号含有前（上升）沿和后（下降）沿这两个时间沿。当相应管脚的所有向量都为逻辑1时，用RZ格式则等于提供正向脉冲的时钟。一些上升沿有效的信号，如片选（CS）信号，也会要求使用RZ格式。

RO

ReturntoOne，返回1，与RZ相反，当数据为0时提供一个负向脉冲，数据为1时则保持。RO信号也有前（下降）沿和后（上升）沿。当相应管脚的所有向量都为逻辑0时，RO格式提供了负向脉冲的时钟。一些下降沿有效的信号，如始能（OE/）信号，会要求使用RO格式。

SBC

SurroundByComplement，补码环绕，当前后周期的数据不同时，它可以在一个周期内提供3个跳变沿，信号更为复杂：首先在T0翻转电平，等待预定的延迟后，在定义的脉冲宽度内表现真实的向量数据，最后再次翻转电平并在周期内剩下的时间保持。SBC是运行测试向量时唯一能同时保证信号建立（setup）和保持（hold）时间的信号格式，也被称为XOR格式。

ZD

Z（Impendance）Drive，高阻驱动，允许输入驱动在同一周期内打开和关闭。当驱动关闭，测试通道处于高阻态；当驱动打开，则根据向量给DUT送出逻辑0或1。输入信号时序

一旦决定了测试周期，周期内各控制信号的布局及时沿位置也就可以确定了。通常来说，输入信号有两类：控制信号和数据信号。数据信号在控制信号决定的时间点提供数据读入或锁定到器件内部逻辑。

第一个要决定的是控制信号的有效时沿和数据信号的建立和保持时间，这些信息将决定周期内各输入信号时间沿的位置。

接下来决定各输入信号的格式。时钟信号通常使用RZ（正脉冲）或RO（负脉冲）格式；上升沿有效的信号如片选（CS）或读（READ）常使用RZ格式；下降沿有效的信号如输出始能（OE/）常使用RO格式；拥有建立和保持时间要求的数据信号常使用SBC格式；其他的输入信号则可以使用NRZ或DNRZ格式。

输入信号由测试系统各区域提供的数据组合创建，最后从测试头输出的信号波形是测试向量、时沿设置、信号格式及VIH/VIL设置共同作用的结果，如图5-3。

图5-3.输入信号的创建第五章．功能测试（3）——输出数据输出数据

输出部分的测试由以下组合：

测试向量数据（期望的逻辑状态）

采样时序（周期内何时对输出进行采样）

VOL/VOH（期望的逻辑电平）

IOL/IOH（输出电流负载）测试输出

功能测试期间，程序会为每个输出管脚在测试周期内指定一个输出采样时间，在这个时间点上，比较单元会对输出进行采样，再将采样到的DUT输出信号电平和VOL/VOH参考电平相比较。

测试向量含有每个管脚的期望逻辑状态。如果期望是逻辑0，当采样进行时，DUT的输出电平必须小于或等于VOL；如果期望时逻辑1，则必须大于或等于VOH。部分测试系统还拥有测试高阻态的能力。

图5-4显示了测试普通输出管脚时，DUT输出和VOH/VOL之间pass/fail/pass的关系。

图5-4.功能测试的输出电平

测试高阻态输出

高阻态的输出管脚也可以进行功能性的测试，在这类测试中，将比较器逻辑翻转以得到非有效的逻辑。高阻状态（电平）定义为高于VOL和低于VOH的电压（见图7-5）。DUT的外部电压需将高阻状态拉到非有效（中间）的电压，通过接到参考电压的负载可以做到。通常使用2V的参考电压代表中间级或高阻态。当输出进入高阻态时，将不能输出电压和电流。高阻态输出将会保持其最后的逻辑状态直至器件外部的因素引起输出改变。负载将输出拉到特定的参考电压。图5-5表示测试高阻抗输出时，DUT输出和VOL/VOH值之间的fail/pass/fail的关系。

图5-5.高阻逻辑

输出电流负载

在功能测试中，DUT输出可能会用到电流负载。PE卡上配置有可编程电流负载（也叫动态电流负载）电路，可以在测试程序中进行设定。如果测试系统不支持可编程负载，则可能需要在外围硬件电路上加上电阻。电流负载的作用是运行功能测试时在输出端施加合适的IOL和IOH电流。

通过施加指定的IOL/IOH电流而测试VOL/VOH电压，输出电流和电压的参数在功能测试运行过程中得以验证，这比用PMU实施相同的测试快得多。

输出信号时序

输出信号的传输通常由时钟和控制信号的时间沿进行控制，要理解这一点，需要察看器件的时序图，确定引起输出信号发生变化的时钟有效沿和控制信号，以及输出达到有效逻辑电平前所需要的延迟时间，这些都是为了确定特定信号采样点在周期内的位置。

测试系统硬件的能力允许的话，采样形式可以是边沿模式或窗口模式。边沿模式只在周期内特定的时间点采集并比较一次数据，而窗口模式则在周期内特定的一段时间都对输出进行采样和比较。

通常来讲，好的测试时序会使输出的变化和测试系统的检测发生在相同的周期内，这样就可以在测试周期内准确地测量输出延迟，保证在测试周期结束前有足够的时间输出准确的结果。一些器件的输出端存在比其他的需要更长的时间达到它们的最终值，在降低的频率上测试能发现传输延迟的问题。还需要认识到的是一些测试系统对输出采样距测试周期内的始端或末端（如T0）距离的问题考虑得不多。

图5-6.输出测试如图5-6所示，一些因素综合影响着什么时候怎样精确测试输出信号，包括：

向量数据决定期望的逻辑状态；

VOL/VOH参考电平决定期望的输出电压；

输出采样时序决定着周期内输出信号的测试点；

输出比较屏蔽（mask）控制决定了输出结果是用以判断pass/fail还是忽略。第五章．功能测试（4）——OutputLoadingforACTestAC测试的输出负载

器件的规格书可能会标示进行AC时序测试时器件输出管脚上需要施加的电流性负载。这些负载通常是电阻、电容、二极管以及他们的网络，用以模仿器件最终应用条件下（比如电脑或手机上）的负载状态，这类负载往往伴随有TTL电路在其中。

图5-7是AC测试中给逻辑0输出施加负载的一个例子。

图5-7.AC负载

起始，VCC设置为5.0V而节点A悬空，此状态下节点A与B会呈现约2.1V电压（D1/D2/D3三个Diodes的电压和），施加在RL（2Kohm）上的电压为2.9V，则会有1.45mA流经RL和3个二极管流向GND。

当节点A连接到某个器件驱动逻辑0（0.4V）的输出上，经过二极管D4，将节点B拉低至1.1V（二极管的0.7V+逻辑电压0.4V），那么现在施加在RL上的电压就变成了3.9V，而经过RL流向器件的电流，即当输出为逻辑0时的负载电流为1.95mA。

当节点A连接的是驱动逻辑1（2.4V）的输出，D4反向截止，就消除了电流负载的影响。

（注：途中的电容不是物理存在的，它代表测试机台通道自身带有的寄生电容，往往比15pF还大，比如我们常用的J750就达到了60pF.）第五章．功能测试（5）——VectorData向量数据

测试向量文件包含DUT运行一系列功能的真值表，包括必须施加到DUT输入端的逻辑状态和期望在输出端出现的逻辑状态。向量数据通常包含如下字符：

VectorCharacters

item

logic

Drvstate

Cprstate

type

0

=

logic0

driveron

comparatoroff

input

1

=

logic1

driveron

comparatoroff

input

L

=

logic0

driveroff

comparatoron

output

H

=

logic1

driveroff

comparatoron

output

Z

=

float

driveroff

comparatoron

output

X

=

don'tcare

driveroff

comparatoroff

ignore

向量文件还可能包含一些供测试系统识别的标识。如果DUT拥有I/O管脚，向量文件就需要控制测试系统的输入驱动电路何时打开和关闭。I/O切换可以发生在任何需要的周期，将DUT的某个I/O管脚从输入状态变为输出状态或反之。

测试向量可能还含有部分输出管脚的屏蔽信息。屏蔽用于控制一个输出管脚的测试与否：当输出管脚处于已知的逻辑状态，输出可以被测试；而当输出处于未知的逻辑状态或者我们在某个条件下不理会它的状态，它就可以不被测试，这时我们就可以用“X”来忽略输出管脚上的状态，通常可以基于独立的管脚和独立的周期进行。

如果测试系统支持复合时序设置，则向量还可能含有时序设置方面的信息。复合时序设置用于在向量运行时改变测试时序，举例来说，测试一款典型的RAM时，将数据写入RAM的时间比从中读出数据的时间要少，这种情况下，就可能有一套包含写入数据时序的时序设置和另一套包含读出数据时序的时序设置。时序设置可以控制周期的长短、输入信号的时序和格式、以及输出采样的时序。向量会包含根据具体的向量功能（如写入或读出）选择相应的时序设置的控制状态，具体信息我们在后面相关章节中再详述。

运行功能测试

运行功能测试要求以下步骤：

1．定