GB∕T 42975-2023 半导体集成电路 驱动器测试方法（正式版）

半导体集成电路驱动器测试方法2023-09-07发布国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会前言 I 2规范性引用文件 l3术语和定义 4一般要求 5静态参数测试 25.1输入高电平电压(Vm) 25.2输入低电平电压(Vn) 5.3输入钳位电压(Vk) 5.4输入高电平电流(Im) 5.5输入低电平电流(Im) 55.6输入阻抗(Rm) 5.7输出高电平电压(Von) 65.8输出低电平电压(Vo.) 75.9输出阻抗(Rour) 85.10输出漏电流(Iik) 95.11输出短路电流(Ios) 5.12峰值电流(Ipk) 5.13差分输出电压(Vop) 5.14差分输出电压变化(△Vop) 5.15共模输出电压(Vos) 5.16共模输出电压变化(△Vos) 5.17静态电流(Ippa) 6动态参数测试 6.1电源电流(Ipp) 6.2输出由低电平到高电平传输延迟时间(tpLn) 6.3输出由高电平到低电平传输延迟时间(tpm) 6.4输出上升时间(tr) 6.5输出下降时间(tr) 6.6输出偏斜(tsk) 6.7时钟抖动(jʌpp) 6.8输入电容(C;)和输出电容(Co) I本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中华人民共和国工业和信息化部提出。本文件由全国半导体器件标准化技术委员会(SAC/TC78)归口。本文件起草单位：中国电子技术标准化研究院、中国电子科技集团公司第二十四研究所、安徽大华半导体科技有限公司、中国电子科技集团公司第十三研究所、广东省中绍宣标准化技术研究院有限公司、中国电子科技集团公司第五十八研究所、中国航天科技集团公司第九研究院第七七一研究所、成都振芯科技股份有限公司。1半导体集成电路驱动器测试方法本文件规定了半导体集成电路驱动器(以下简称器件)的电特性测试方法的基本原理和测试程序。本文件适用于74/54系列驱动器、总线驱动器、PIN开关驱动器、达林顿驱动器、时钟驱动器、LVDS驱动器、MOSFET驱动器和差分驱动器等各种半导体工艺制造的驱动器的电性能测试。其他类别驱动器的测试参考使用。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T9178—1988集成电路术语GB/T17574—1998半导体器件集成电路第2部分：数字集成电路3术语和定义GB/T9178—1988界定的术语和定义适用于本文件。4一般要求4.1测试环境条件除另有规定外，电测试环境温度为25±3℃;环境气压86kPa～106kPa。如果环境湿度对试验有影4.2测试事项a)若无特殊说明，环境或参考点温度偏离规定值的范围应符合器件详细规范的规定；b)外界干扰不应影响测试精度，测试设备引起的测试误差应符合器件详细规范的规定；c)施于被测器件的电源电压应在规定值的±1%以内，施于被测器件的其他电参量的准确度应符合器件相关文件的规定；d)被测器件与测试系统连接或断开时，不应超过器件的使用极限条件；e)应避免因静电放电而引起器件损坏；f)非被测输入端和输出端是否悬空应符合相关文件的规定。4.3相关文件本文件中的相关文件指与驱动器相关的产品详细规范、产品手册等技术文件。25静态参数测试5.1输入高电平电压(Vm)输出电压为规定值时，测试对输入端所施加的最小高电平电压。5.1.2测试电路图Vi的测试电路图见图1。被测器件:-O—可调电压输入装置输出装置输入装置标引符号说明：Vpp——电源电压；GND——地线。图1输入高电平电压、输入低电平电压测试电路图测试期间，下列测试条件应符合器件详细规范的规定：a)环境或参考点温度；b)电源电压Vpp;c)输入端条件V₁;d)输出端电压Vo。测试程序如下：a)在规定的环境条件下，将被测器件接入测试系统中；b)电源端施加规定的电压Vpp;c)按详细规范的规定设置其他条件；d)被测输入端输入电压V₁由Vss逐渐上升，使输出端电压Vo为规定的电压值时，该输入电压即3GB/T42975—2023为输入高电平电压Vm;e)按a)～d)的规定，分别测试每个输入端。5.2输入低电平电压(Vm)输出电压为规定值时，测试对输入端所施加的最大低电平电压。5.2.2测试电路图Vn.的测试电路图见图1。测试期间，下列测试条件应符合器件详细规范的规定：a)环境或参考点温度；b)电源电压Vpp;c)输入端条件V₁;d)输出端电压Voc测试程序如下：a)在规定的环境条件下，将被测器件接入测试系统中；b)电源端施加规定的电压Vpp;c)按详细规范的规定设置其他条件；d)被测输入端输入电压V₁由Vpp逐渐下降，使输出端电压V。为规定的电压值时，该输入电压即为输入低电平电压Vn.;e)按a)～d)的规定，分别测试每个输入端。5.3输入钳位电压(Vk)测试器件输入端在抽出规定电流时的电压。5.3.2测试原理图VK的测试电路图见图2。4I₁——输入端抽出电流；Vk——输入钳位电压。图2输入钳位电压测试电路图测试期间，下列测试条件应符合器件详细规范的规定。a)环境或参考点温度；b)电源电压Vpp;c)输入端抽出电流I₁。测试程序如下：a)在规定的环境条件下，将被测器件接入测试系统中；b)电源端施加规定的电压Voo;c)按详细规范的规定设置其他条件；d)被测输入端施加规定的抽出电流，测量此时输入端的电压Vk;e)按a)～d)的规定，分别测试每个输入端。5.4输入高电平电流(Im)测试输入端在施加规定的高电平电压Vm时流入器件的电流。5.4.2测试电路图IH的测试电路图见图3。5被测器被测器件“被测输入端△V₁标引符号说明：Vpp—-电源电压；V₁——输入端电压。图3输入高电平电流、输入低电平电流、输入阻抗测试电路图测试期间，下列测试条件应符合器件详细规范规定：a)环境或参考点温度；b)电源电压Vpp;c)输入端条件V₁。测试程序如下：a)在规定的环境条件下，将被测器件接入测试系统中；b)电源端施加规定的电压值Vpp;c)按详细规范的规定设置其他条件；d)被测输入端施加规定的高电平电压V₁,测量此时输入端电流Iime)按a)～d)的规定，分别测试每个输入端。5.5输入低电平电流(Im)测试输入端在施加规定的低电平电压Vn时流出器件的电流。5.5.2测试电路图In的测试电路图见图3。测试期间，下列测试条件应符合器件详细规范的规定：a)环境或参考点温度；6b)电源电压Vpp;c)输入端条件V₁。a)在规定的环境条件下，将被测器件接入测试系统中；b)电源端施加规定的电压值Vpp;c)按详细规范的规定设置其他条件；d)被测输入端施加规定的低电平电压V₁,测量此时输入端电流Ime)按a)～d)的规定，分别测试每个输入端。测试器件输入端的阻抗。5.6.2测试电路图R测试原理图见图3。5.6.3测试条件测试期间，下列测试条件应符合器件详细规范的规定：a)环境或参考点温度；b)电源电压Vpp;c)输入端电压V₁。测试程序如下：a)在规定的环境条件下，将被测器件接入测试系统中；b)电源端施加规定的电压Vpp;c)按详细规范的规定设置其他条件；d)被测输入端施加规定的输入电压V₁,测量流过被测输入端的电流I₁,由公式(1)计算出R;式中：V₁——输入电压；I₁——输入电流。e)按a)～d)的规定，分别测试每个输入端。5.7输出高电平电压(Von)输入端在施加规定的电压下，测试输出端为逻辑高电平时的电压。5.7.2测试电路图Von的测试电路图见图4。7标引符号说明：V₁——输入端电压；V。——输出端电压；I₀——输出端负载电流。图4输出高电平电压、输出低电平电压、输出阻抗测试电路图测试期间，下列测试条件应符合器件详细规范的规定：a)环境或参考点温度；b)电源电压Vpp;c)输入端电压V₁;d)输出端负载电流Io。测试程序如下：a)在规定的环境条件下，将被测器件接入测试系统中；b)电源端施加规定的电压值Vpp;c)按详细规范的规定设置其他条件；d)被测输出端对应的输入端施加规定的电压V₁,使被测输出端为逻辑高电平；e)被测输出端施加负载电流I₀,在被测输出端测得输出高电平电压VoH;f)按a)～e)的规定，分别测试每个输出端。5.8输出低电平电压(Vo)输入端在施加规定的电压下，测试输出端为逻辑低电平时的电压。5.8.2测试电路图VoL的测试电路图见图4。85.8.3测试条件测试期间，下列测试条件应符合器件详细规范规定：a)环境或参考点温度；b)电源电压Vpp;c)输入端电压V₁;d)输出端负载电流Io。5.8.4测试程序测试程序如下：a)在规定的环境条件下，将被测器件接入测试系统中；b)电源端施加规定的电压值Vpp;c)按详细规范的规定设置其他条件；d)被测输出端对应的输入端施加规定的电压V₁,使被测输出端为逻辑低电平；e)被测输出端施加规定的负载电流Io,在被测输出端测得输出低电平电压Vou;f)按a)～e)的规定，分别测试每个输出端。5.9输出阻抗(Rour)测试器件输出端到电源端或地端的导通电阻。5.9.2测试电路图Rour的测试电路图见图4。5.9.3测试条件测试期间，下列测试条件应符合器件详细规范的规定：a)环境或参考点温度；b)电源电压Vpp;c)输入端电压V₁;d)输出端负载电流Io。5.9.4测试程序测试程序如下：a)在规定的环境条件下，将被测器件接入测试系统中；b)电源端施加规定的电压值Vpp;c)按详细规范的规定设置其他条件；d)被测输出端对应的输入端施加规定的电压V₁;e)被测输出端施加规定的负载电流Io,测量被测输出端电压Vo,若输出端与电源端Vpp通时，由公式(2)计算出Ror,若输出端与地端导通时，由公式(3)计算出Rour;Rour=|Vpp-Vo|/Io (2)Rour=Vo/lo 9被测器被测器件V₀——输出端电压；Vpp——电源电压；I₀——负载电流。f)按a)～e)的规定，分别测试每个输出端。5.10输出漏电流(ILk)测试器件输出为高阻态时，流入或流出其输出端的电流。ILk的测试电路图见图5。Y?y,使能控制输入端Yns被测输出端A一专标引符号说明：Vpp—-电源电压；Vpis—-使能控制端电压；Vo——输出端电压。图5输出漏电流、输出短路电流测试电路图测试期间，下列测试条件应符合器件详细规范的规定：a)环境或参考点温度；b)电源电压Vpp;c)使能控制端电压Vpis;d)输出端电压Voc测试程序如下：a)在规定的环境条件下，将被测器件接入测试系统；b)电源端施加规定的电压值Vpp;c)使能控制端施加规定的电压Vpis,使被测输出端为高阻态；d)按详细规范的规定设置其他条件；e)被测输出端施规定的电压Vo,测量被测输出端电流ILk;f)按a)～e)的规定，分别测试每个输出端输出漏电流。5.11输出短路电流(Ios)测试器件正常工作时，输出端口对地短路的电流。5.11.2测试电路图Ios的测试电路图见图5。测试期间，下列测试条件应符合器件详细规范的规定：a)环境或参考点温度：b)电源电压Vpp;c)输入端电压V₁。测试程序如下：a)在规定的环境条件下，将被测器件接入测试系统；b)电源端施加规定的电压Vpp;c)按详细规范的规定设置其他条件；d)被测输出端对应的输入端施加规定的输入电压V₁,使被测输出端为高电平；e)被测输出端口施加电压V₀=0V,测量被测输出端电流Ios;f)按a)～e)的规定，分别测试每个输出端输。器件耗散功率较大时，可增加散热条件或采用脉冲测试。5.12峰值电流(Ipk)测试器件输出端由低电平至高电平(或高电平至低电平)切换过程中的最大电流。5.12.2测试电路图Ipk的测试电路图见图6。被测被测器件n)被测输出端对应的输入端G几被测输出端示波器÷标引符号说明：C₁——输出端负载电容。图6峰值电流测试电路图测试期间，下列测试条件应符合器件详细规范的规定：a)环境或参考点温度；b)电源电压Vpp;c)输入端信号脉冲宽度、上升时间、下降时间、高电平电压和低电平电压；d)输出端负载电容Ci;e)用于计算峰值电流的上升(或下降)时间范围t%,未规定时以上升(或下降)时间的10%计算。测试程序如下：a)在规定的环境条件下，将被测器件接入测试系统；b)电源端施加规定的电压Vpp;c)被测输出端连接规定的负载电容；d)被测输出端对应的输入端施加规定条件的脉冲信号；e)按详细规范的规定设置其他条件；f)见图7或图8,使用示波器测量输出端信号的dv和d;GB/T42975—2023标引符号说明：dy——输出端信号幅值；d,——输出端信号时间；t%——峰值电流的上升(或下降)时间范围。标引符号说明：dv——输出端信号幅值；d,——输出端信号时间；t%——峰值电流的上升(或下降)时间范围。C₁——负载电容；dv——输出端信号幅值；d.——输出端信号时间。h)按a)～g)的规定，分别测试每个输出端。测试器件差分对输出信号的差值。被测被测器件对应的输入端被测输出端R.被测输出端VFpVV一Vpp——电源电压；Vov——差分负端电压；Vop——差分正端电压；R₁——负载。图9差分输出电压、差分输出电压变化、共模输出电压、共模输出电压变化测试电路图5.13.3测试条件测试期间，下列测试条件应符合器件详细规范的规定：a)环境或参考点温度；b)电源电压Vpp;c)输入端电压V₁;d)被测差分输出端负载RL。5.13.4测试程序测试程序如下：a)在规定的环境条件下，将被测器件接入测试系统；b)电源端施加规定的电压Vpp;c)按详细规范的规定设置其他条件；d)被测差分输出端对应的输入端施加规定电压V₁,被测差分输出端施加规定负载R;e)分别测量被测差分输出正端电压Vop和负端电压Von;f)根据公式(5)计算差分输出电压Vop;Voo=|Vop-Vovl………………(5)式中：Vop——差分输出电压；Vop——正端电压；Von——负端电压。g)按a)～f)的规定，分别测试每对差分输出端。5.14差分输出电压变化(△Vop)测试器件分别在两个互补输入状态下差分对输出电压Vop的变化量。5.14.2测试电路图△Vop的测试电路图见图9。5.14.3测试条件测试期间，下列测试条件应符合器件详细规范的规定：a)环境或参考点温度；b)电源电压Vpp;c)输入端两个互补状态的电压；d)被测差分输出端负载RL。5.14.4测试程序测试程序如下：a)根据5.13规定的测试方法，分别测试两个互补输入状态对应的差分输出电压Vop和Vop;b)根据公式(6)计算差分输出电压变化△Vop;式中：△Vop——差分输出电压变化；Vopi、Vope——互补输入状态对应的差分输出电压。c)按a)～b)的规定，分别测试每对差分输出端。5.15共模输出电压(Vos)测试器件差分对输出的共模直流电压。5.15.2测试电路图Vos的测试电路图见图9。5.15.3测试条件测试期间，下列测试条件应符合器件详细规范的规定：a)环境或参考点温度；b)电源电压Vpp;c)输入端电压V₁;d)被测差分输出端负载R,。5.15.4测试程序测试程序如下：a)在规定的环境条件下，将被测器件接入测试系统；b)电源端施加规定的电压Vpo;c)按详细规范的规定设置其他条件；d)被测差分输出端对应的输入端施加规定电压V₁,被测差分输出端施加规定负载R,;e)分别测量被测差分输出正端电压Vop和负端电压Vox;f)根据公式(7)计算差分输出电压Vos;Vos=(Vop+Von)/2……(7)式中：Vos——差分输出电压；Vop——差分输出正端电压；Von——差分输出负端电压。g)按a)～f)的规定，分别测试每对差分输出端。5.16共模输出电压变化(△Vos)测试器件分别在两个互补输入状态下差分对共模输出电压V的变化量。5.16.2测试电路图△Vos的测试电路图见图9。5.16.3测试条件测试期间，下列测试条件应符合器件详细规范的规定：a)环境或参考点温度；b)电源电压Vpp;c)输入端两个互补状态的电压；d)被测差分输出端负载RL。5.16.4测试程序测试程序如下：a)根据5.15规定的测试方法，分别测试两个互补输入状态对应的共模输出电压Vosi和Vosz;b)根据公式(8)计算差分输出电压变化△Vos;式中：△Vos——差分输出电压变化；Vosi、Voe——互补输入状态对应的差分输出电压。c)按a)～b)的规定，分别测试每对差分输出端。5.17静态电流(Ipoo)5.17.1目的测试电路在输入规定直流电压时的电源电流。5.17.2测试电路图Icc的测试电路图见图10。V₁——输入端电压。图10静态电流测试电路图测试期间，下列测试条件应符合器件详细规范规定：a)环境或参考点温度；b)电源电压Vpp;c)输入端电压V₁。5.17.4测试程序测试程序如下：a)在规定的环境条件下，将被测器件接入测试系统中；b)电源端施加规定的电压Vpp;c)输入端施加规定电压V₁,输出端开路；d)按详细规范的规定设置其他条件；d)在电源端测得静态电流Ipoa。6动态参数测试6.1电源电流(Ipp)测试输入端在施加规定开关信号的条件下，流经电源端的电流。被测器件被测器件Ipp的测试电路图见图11。△L标引符号说明：Vpo—-电源电压。图11电源电流测试电路图测试期间，下列测试条件应符合器件详细规范规定：a)环境或参考点温度；b)电源电压Vpp;c)输入端施加信号的频率、上升时间、下降时间、输入高电平电压、输入低电平电压。测试程序如下：a)在规定的环境条件下，将被测器件接入测试系统中；b)电源端施加规定的电压Vpp;c)输入端施加规定信号，输出端开路；d)按详细规范的规定设置其他条件；e)在电源端测得电源电流Ipp。6.2输出由低电平到高电平传输延迟时间(tpin)测试输入端在施加规定的条件时，输出脉冲电压由低电平到高电平的边沿和对应的输入脉冲电压边沿上规定的参考电平间的时间，波形图见图12。GB/T42975—2023标引符号说明：ViH——输入高电平电压；Vn——输入低电平电压；VREFI——输入参考电压；VoH——输出高电平电压；Von——输出低电平电压；VREro——输出参考电压；lr——上升时间；tr——下降时间；tpht——输出由高电平到低电平传输延迟时间；tpL——输出由低电平到高电平传输延迟时间。图12传输延迟时间波形图6.2.2测试电路图tpLH的测试电路图见图13。被测器件被测器件负载网络Y一被测输出端对应的输入端GL被测输出端示波器标引符号说明：Vop—-电源电压。图13传输延迟时间测试电路图测试期间，下列测试条件应符合器件详细规范规定：a)环境或参考点温度；b)电源电压Vpp;c)输入端施加信号的频率、上升时间t,、下降时间tr、输入高电平电压Vm和输入低电平电d)输出端负载条件；e)参考电压VREF。测试程序如下：a)在规定的环境条件下，将被测器件接入测试系统中；b)电源端施加规定的电压值Vpp;c)被测输入端施加规定的信号，输出端施加规定的输出负载；d)按详细规范的规定设置其他条件；e)测试输出脉冲电压由低电平到高电平的边沿和对应的输入脉冲电压边沿上规定的参考电平间的时间；f)按a)～e)的规定，分别测试每个输入输出端。6.3输出由高电平到低电平传输延迟时间(tpm)测试输入端在施加规定的条件时，输出脉冲电压由高电平到低电平的边沿和对应的输入脉冲电压边沿上规定的参考电压间的时间。波形图见图12。6.3.2测试电路图tph的测试电路图见图13。测试期间，下列测试条件应符合器件详细规范的规定：a)环境或参考点温度；b)电源电压Vpp;c)输入端施加信号的频率、上升时间t,、下降时间tr、输入高电平电压Vm和输入低电平电d)输出端负载条件；e)参考电压VREF。测试程序如下：a)在规定的环境条件下，将被测器件接入测试系统中；b)电源端施加规定的电压；c)被测输入端施加规定的脉冲电压；其余输入端施加规定的条件；d)被测输出端施加规定的输出负载；其余输出端开路；e)测试输出脉冲电压由高电平到低电平的边沿和对应的输入脉冲电压边沿上规定的参考电平间的时间；f)按本节c)～e)的规定，分别测试有关输入、输出端。6.4输出上升时间(t,)测试输出脉冲电压由低电平到高电平的边沿上规定的参考电压间的时间，波形图见图12。6.4.2测试电路图t,的测试电路图见图13。测试程序如下：a)在规定的环境条件下，将被测器件接入测试系统中；b)电源端施加规定的电压；c)被测输入端施加规定的脉冲电压；其余输入端施加规定的条件；d)被测输出端施加规定的输出负载；其余输出端开路；e)在被测输出端输出脉冲电压由低电平到高电平的边沿上参考电压VgEFL和VREFH之间测得t.;G