中小规模集成电路自动测试系统的研究与设计

摘要

随着现代控制系统和电子设备的日益复杂化，自动测试系统已经成为电子设备生产过程中不可缺少的重要装备。自动测试系统满足现代化生产中对测试高速度和高精度的要求，其发展方向是标准化、模块化和系列化。本文研制了一种集成电路自动测试系统，该系统具有测试精度高，通用性好，可以完成自动测试等优点。系统可以自动完成量程的切换与数据的通信，无需人工操作，并能按照客户的要求进行数据的统计与分析。 本文首先给出了自动测试系统的概念、组成及其分类，并分析了课题的研究背景及集成电路自动测试系统在国内外的现状，在此基础上，构建了一个模拟与数字信号测试系统的总体框架；根据IC生产厂商对于芯片测试的需求制定了基于PCI总线的自动测试系统（ATS）硬件平台的整体设计方案；研究了集成电路测试的基本原理和测试方法，设计了ATS中的各功能模块的硬件电路；并在此硬件平台基础上完成了底层驱动程序和测试程序的编写，并为客户提供了人机交互界面，整个系统是以菜单方式进行操作，具有直观、简单、易用等特点；对于两种不同种类的芯片的测试原理和方法进行了分析和研究，给出了实际测试过程，得到了良好的效果；最后研究了影响测试精确度的各类因素，并给出了相应的解决方法。 所研制的模拟集成电路自动测试设备已成功应用于北京某微电子有限公司，运行结果表明，该系统稳定可靠，与用户的交互方便快捷，各类芯片的测试数据能及时准确地反馈到用户手中，各方面性能都达到了预期的要求，具有较大的实用价值和推广应用前景。

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第1章 绪论

1.1集成电路自动测试系统的概念及意义

1.2集成电路自动测试系统组成与分类

1.3集成电路自动测试系统发展现状

1.4课题来源及系统的主要技术指标

1.5课题研究的主要内容及组织结构

第2章 IC测试原理及其方法

2.1测试和测试向量的必要性

2.2测试技术种类

2.3测试原理及其方法

2.3.1直流参数测试

2.3.2交流参数测试

2.3.3采样与重建

2.3.4电源电流测试

2.3.5 DAC和ADC测试规格

2.3.6存储器芯片测试

2.3.7逻辑器件测试

第3章 系统硬件设计

3.1系统电源分配

3.2各单元板功能及其原理

3.2.1系统接口板的设计与实现

3.2.2继电器驱动板的设计与实现

3.2.2测量板(QVM)的设计与实现

3.2.3电压电流源的设计与实现

3.2.4交流信号源及交流测量板(ACSM)的设计与实现

3.2.5烧铝电源板的设计与实现

第4章 系统软件设计

4.1底层驱动程序的设计与实现

4.1.1自动测试系统软件介绍

4.1.2系统软件设计

4.2测试程序的设计

4.2.1测试程序的介绍

4.2.2测试程序的实现

4.3测试程序界面及人机交换过程

第5章 集成电路测试系统的实际应用

5.1集成运算放大器的测试方法和原理

5.1.1集成运算放大器的测试的原理及其方法

5.1.2对于Vos的烧调

5.1.3影响运算放大器闭环参数测试精度的主要因素及解决措施

5.1.4测试数据

5.2 HX5031-A01测试方法和原理

5.4.1测试原理及方法

5.4.2影响测试的因素

5.4.3测试数据

结论

参考文献

致谢

附录