TFTR LCD Souce Driver芯片测试研究

摘要

本文主要以瀚瑞微电子有限公司的一款数字源驱动芯片的设计工作为基础，利用现有的测试和可测试性设计技术，结合TFT-LCD驱动芯片的特点提出一套高效、实用、面向TFT-LCD驱动芯片制造的专用测试方案。该测试方案在有效地保证产品质量的同时又能降低后端测试成本，从而可以最大限度的提高产品竞争力。
　　文章从液晶面板的工作原理和驱动液晶面板原理开始着手，并从芯片的内部结构阐述其驱动原理、多输出通道、移位寄存器、Rail-to-Rail输出缓冲放大器、输出电压偏差较小和双向移位能力等特性。还简述了驱动芯片的设计流程和芯片的工艺和封装测试流程，以及性能指标。一个可测试的芯片包含：可控性、可观测性和可隔离性这三个要素及对各要素的解释说明。
　　总结液晶驱动芯片常规测试方法，及数字芯片和数摸转换电路的测试方法和测试技术。详述了如何制定测试方案，指出测试所着重考量的测试成本、测试电路开发的难度、ATE设备能力等几大因素。针对显示驱动电路特殊的测试需求、驱动芯片引脚众多、测试指标难以选择、测试成本压力大等测试难点，以一款数字源驱动芯片为例，选取了合理的测试评价指标，并利用该指标体系对显示驱动电路的测试进行评价，既可以保证测试质量，又能提高测试效率。
　　介绍了业界著名公司Yokogawa的LCD驱动芯片测试系统ST6730的特点和如何高效的使用测试资源来优化测试方法，也同时说明实验测试平台的互补作用和实验室测试平台的系统细节。重点阐述了CP测试程式的编写、调试及测试数据的分析和实验室测试方法的应用。将多种方式的Relay控制，快速有效的驱动芯片引脚的输出测试及高精度灰阶测试等在测试实践中做了详细论述。其中，利用测试系统内部有源负载电路进行参数比较与参数范围判断，利用数字采样器进行精确测量，用快速比较法测试替代了传统的DC测试法。利用机台的CUNIT单元自带独立CPU可并行运算的特点，使数据处理的时间达到纳秒级别，大大提高测试效率。
　　本文所提到的一系列测试方案已经被国内的相关设计公司广泛应用并认可，并在一款数字源驱动芯片项目的测试实践中取得了令人满意的效果。