描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装-胶订是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787111683926
编辑推荐
1.本书将集成电路测试原理、方法与工程实践紧密结合，内容涵盖数字芯片、模拟芯片、混合芯片和电源管理芯片等主要类型的集成电路测试。2。本书由集成电路测试应用专家团队撰写，适合集成电路行业工程师、技术人员入门参考阅读，也适合作为大学和职业教育等集成电路相关专业学生学习的专业教材。
内容简介
作者通过分享自身经验，为读者提供一本以工程实践为主的集成电路测试参考书。本书分为五篇共10章节来介绍实际芯片验证及量产中半导体集成电路测试的概念和知识。第1篇由第1章和第2章组成，从测试流程和测试相关设备开始，力图使读者对于集成电路测试有一个整体的概念。第二篇由第3~5章组成，主要讲解半导体集成电路的自动测试原理。第三篇开始进入工程实践部分，本篇由第6章的集成运算放大器芯片和第7章的电源管理芯片测试原理及实现方法等内容构成。通过本篇的学习，读者可以掌握一般模拟芯片的测试方法。第四篇为数字集成电路的具体实践。我们选取了市场上应用需求量大的存储芯片（第8章）和微控制器芯片（第9章），为读者讲述其测试项目和相关测试资源的使用方法。第五篇即第10章节，使读者了解混合信号测试的实现方式，为后续的进阶打下一个坚实的基础。
本书主要的受众是想要或即将成为集成电路测试工程师的读者，我们假设读者已经学习过相应的基础课程，主要包括电路分析、模拟电子技术、数字电子技术、信号与系统、数字信号处理以及计算机程序设计语言。通过本书的学习，读者将对半导体集成电路测试有一个总体的概念，并可以掌握能直接应用到工作中的实战技术，并借此以“术”入“道”。对于已经从事半导体集成电路测试的工程技术人员、集成电路产品工程师、设计工程师，本书也具有一定的参考意义。
本书主要的受众是想要或即将成为集成电路测试工程师的读者，我们假设读者已经学习过相应的基础课程，主要包括电路分析、模拟电子技术、数字电子技术、信号与系统、数字信号处理以及计算机程序设计语言。通过本书的学习，读者将对半导体集成电路测试有一个总体的概念，并可以掌握能直接应用到工作中的实战技术，并借此以“术”入“道”。对于已经从事半导体集成电路测试的工程技术人员、集成电路产品工程师、设计工程师，本书也具有一定的参考意义。
目 录
序一
序二
序三
前言
篇 集成电路测试及测试系统简介
第1章 集成电路测试简介 2
1.1?集成电路测试的分类 3
1.1.1?集成电路测试分类 3
1.1.2?CP测试流程及设备 4
1.1.3?FT测试流程及设备 6
1.2?IC测试项目 10
1.3?产品手册与测试计划 11
1.3.1?产品手册 11
1.3.2 测试计划 12
1.4?测试程序 13
1.4.1?测试程序的分类 13
1.4.2?量产测试程序的流程 13
1.4.3 分类筛选 14
第2章 集成电路测试系统 15
2.1 模拟IC测试系统 15
2.2 数字IC测试系统 18
2.2.1 数字测试系统的组成 18
2.2.2 PMU的原理与参数设置 21
2.2.3 引脚电路的组成和原理 23
2.3 混合IC测试系统 25
2.3.1 模拟子系统与数字子系统 27
2.3.2 测试同步 28
2.4 ST2500高性能数模混合测试系统 29
2.4.1?ST2500硬件资源 30
2.4.2?环境要求 43
2.5 ST-IDE软件系统 44
2.5.1 ST-IDE软件界面 44
2.5.2 基于ST-IDE的测试程序开发流程 46
2.5.3?工厂界面 57
2.6?集成电路测试工程师实训平台 59
2.6.1?实验产品 60
2.6.2?教学实验板的使用 63
第二篇 集成电路
基本测试原理
第3章 直流及参数测试 66
3.1 开短路测试 66
3.1.1 开短路测试的目的和原理 66
3.1.2 开短路测试的方法 67
3.1.3 开短路的串行与并行测试 69
3.2 漏电流测试 69
3.2.1 漏电流测试的目的 69
3.2.2 漏电流测试方法 70
3.2.3 漏电流测试的串行与并行 72
3.3 电源电流测试 72
3.3.1 电源电流测试的目的 72
3.3.2 IDD测试方法 72
3.4 直流偏置与增益测试 74
3.4.1 输入偏置电压测试 74
3.4.2 输出偏置电压 74
3.4.3 增益测试 74
3.5 输出稳压测试 75
3.6 数字电路输入电平与输出电平测试 76
3.6.1 输入电平（VIL/VIH）测试 76
3.6.2 输出高电平（VOH/IOH）测试 76
3.6.3 输出低电平（VOL/IOL）测试 77
3.6.4 输出电平的功能测试方法 78
第4章 数字电路功能及交流参数测试 80
4.1 测试向量 80
4.2 时序的设定 82
4.2.1 时序的基本概念 82
4.2.2 定义时序与波形格式 84
4.3 引脚电平的设定 86
4.4 动态负载测量开短路 87
第5章 混合信号测试基础 90
5.1?时域与频域分析 90
5.1.1 周期时域信号分解工具—傅里叶级数 90
5.1.2 频域分析 94
5.2?采样 97
5.2.1 采样及采样定理 97
5.2.2 离散傅里叶变换与快速傅里叶变换 97
5.2.3 相干采样 98
5.3 DAC的静态参数测试 99
5.3.1 小有效位 99
5.3.2 零点偏移误差 100
5.3.3 增益误差 100
5.3.4 差分非线性误差 101
5.3.5 积分非线性误差 102
5.4 ADC的静态参数测试 102
5.4.1 小有效位 102
5.4.2 零点偏移误差 104
5.4.3 增益误差 105
5.4.4 差分非线性误差 105
5.4.5 积分非线性 105
5.5 ADC/DAC的动态参数测试 106
第三篇 模拟集成电路测试与实践
第6章 集成运算放大器测试与实践 110
6.1?集成运算放大器的基本特性 110
6.1.1?集成运算放大器的原理与工作模式 110
6.1.2?典型集成运算放大器的特征参数 111
6.2?集成运算放大器的特征参数测试方法 112
6.2.1?输入失调电压 113
6.2.2?输入偏置电流与输入失调电流 114
6.2.3?共模抑制比 115
6.2.4?开环电压增益 116
6.2.5?电源抑制比 117
6.2.6?全谐波失真 118
6.2.7?静态功耗 119
6.3?集成运算放大器测试计划及硬件资源 119
6.3.1?测试方案设计 119
6.3.2?Load Board设计 121
6.4?测试程序开发 122
6.4.1?新建测试工程 122
6.4.2?编辑Signal Map 123
6.4.3?新建tmf文件以及cpp文件 124
6.4.4?特征参数测试编程详解 124
6.5?程序调试及故障定位 125
6.5.1?测试项目启动 125
6.5.2?测试调试 126
6.5.3?测试过程与测试结果 126
6.6?测试总结 127
第7章 电源管理芯片测试与实践 129
7.1?电源管理芯片原理与基本特性 129
7.1.1?电源管理芯片工作原理 129
7.1.2?电源管理芯片的典型应用 130
7.1.3 电源管理芯片的特征参数 132
7.2 LDO特征参数测试方法 134
7.2.1 输出电压 134
7.2.2 输出电流 135
7.2.3 输入输出压差 136
7.2.4 接地电流 137
7.2.5 负载调整率 137
7.2.6 线性调整率 139
7.2.7 电源抑制比
序二
序三
前言
篇 集成电路测试及测试系统简介
第1章 集成电路测试简介 2
1.1?集成电路测试的分类 3
1.1.1?集成电路测试分类 3
1.1.2?CP测试流程及设备 4
1.1.3?FT测试流程及设备 6
1.2?IC测试项目 10
1.3?产品手册与测试计划 11
1.3.1?产品手册 11
1.3.2 测试计划 12
1.4?测试程序 13
1.4.1?测试程序的分类 13
1.4.2?量产测试程序的流程 13
1.4.3 分类筛选 14
第2章 集成电路测试系统 15
2.1 模拟IC测试系统 15
2.2 数字IC测试系统 18
2.2.1 数字测试系统的组成 18
2.2.2 PMU的原理与参数设置 21
2.2.3 引脚电路的组成和原理 23
2.3 混合IC测试系统 25
2.3.1 模拟子系统与数字子系统 27
2.3.2 测试同步 28
2.4 ST2500高性能数模混合测试系统 29
2.4.1?ST2500硬件资源 30
2.4.2?环境要求 43
2.5 ST-IDE软件系统 44
2.5.1 ST-IDE软件界面 44
2.5.2 基于ST-IDE的测试程序开发流程 46
2.5.3?工厂界面 57
2.6?集成电路测试工程师实训平台 59
2.6.1?实验产品 60
2.6.2?教学实验板的使用 63
第二篇 集成电路
基本测试原理
第3章 直流及参数测试 66
3.1 开短路测试 66
3.1.1 开短路测试的目的和原理 66
3.1.2 开短路测试的方法 67
3.1.3 开短路的串行与并行测试 69
3.2 漏电流测试 69
3.2.1 漏电流测试的目的 69
3.2.2 漏电流测试方法 70
3.2.3 漏电流测试的串行与并行 72
3.3 电源电流测试 72
3.3.1 电源电流测试的目的 72
3.3.2 IDD测试方法 72
3.4 直流偏置与增益测试 74
3.4.1 输入偏置电压测试 74
3.4.2 输出偏置电压 74
3.4.3 增益测试 74
3.5 输出稳压测试 75
3.6 数字电路输入电平与输出电平测试 76
3.6.1 输入电平（VIL/VIH）测试 76
3.6.2 输出高电平（VOH/IOH）测试 76
3.6.3 输出低电平（VOL/IOL）测试 77
3.6.4 输出电平的功能测试方法 78
第4章 数字电路功能及交流参数测试 80
4.1 测试向量 80
4.2 时序的设定 82
4.2.1 时序的基本概念 82
4.2.2 定义时序与波形格式 84
4.3 引脚电平的设定 86
4.4 动态负载测量开短路 87
第5章 混合信号测试基础 90
5.1?时域与频域分析 90
5.1.1 周期时域信号分解工具—傅里叶级数 90
5.1.2 频域分析 94
5.2?采样 97
5.2.1 采样及采样定理 97
5.2.2 离散傅里叶变换与快速傅里叶变换 97
5.2.3 相干采样 98
5.3 DAC的静态参数测试 99
5.3.1 小有效位 99
5.3.2 零点偏移误差 100
5.3.3 增益误差 100
5.3.4 差分非线性误差 101
5.3.5 积分非线性误差 102
5.4 ADC的静态参数测试 102
5.4.1 小有效位 102
5.4.2 零点偏移误差 104
5.4.3 增益误差 105
5.4.4 差分非线性误差 105
5.4.5 积分非线性 105
5.5 ADC/DAC的动态参数测试 106
第三篇 模拟集成电路测试与实践
第6章 集成运算放大器测试与实践 110
6.1?集成运算放大器的基本特性 110
6.1.1?集成运算放大器的原理与工作模式 110
6.1.2?典型集成运算放大器的特征参数 111
6.2?集成运算放大器的特征参数测试方法 112
6.2.1?输入失调电压 113
6.2.2?输入偏置电流与输入失调电流 114
6.2.3?共模抑制比 115
6.2.4?开环电压增益 116
6.2.5?电源抑制比 117
6.2.6?全谐波失真 118
6.2.7?静态功耗 119
6.3?集成运算放大器测试计划及硬件资源 119
6.3.1?测试方案设计 119
6.3.2?Load Board设计 121
6.4?测试程序开发 122
6.4.1?新建测试工程 122
6.4.2?编辑Signal Map 123
6.4.3?新建tmf文件以及cpp文件 124
6.4.4?特征参数测试编程详解 124
6.5?程序调试及故障定位 125
6.5.1?测试项目启动 125
6.5.2?测试调试 126
6.5.3?测试过程与测试结果 126
6.6?测试总结 127
第7章 电源管理芯片测试与实践 129
7.1?电源管理芯片原理与基本特性 129
7.1.1?电源管理芯片工作原理 129
7.1.2?电源管理芯片的典型应用 130
7.1.3 电源管理芯片的特征参数 132
7.2 LDO特征参数测试方法 134
7.2.1 输出电压 134
7.2.2 输出电流 135
7.2.3 输入输出压差 136
7.2.4 接地电流 137
7.2.5 负载调整率 137
7.2.6 线性调整率 139
7.2.7 电源抑制比
前 言
无论是前摩尔时代芯片集成度的提高，还是后摩尔时代系统级封装成为趋势，集成电路测试在整个产业链中的作用愈发重要。设计方案需要得到完整而快速的验证，之后人们才能推出符合功能需求的产品；量产需要高效，要经过高故障覆盖率的测试，符合质量要求的芯片才能终到达终端用户手上。可以说，集成电路测试是芯片交付应用前的后一道关口，是芯片质量的保证，其重要性是不言而喻的。
近年来，我国对于信息产业的“粮食”—集成电路芯片的需求日益增长，集成电路的年进口额超3000亿美元。在这种需求的推动下，芯片的国产替代需求增长旺盛。整个半导体产业迅猛发展，对专业人才的需求也日益迫切，尤其是芯片测试行业，有经验的工程人员更显得匮乏。反观高校学科的设置，半导体材料、制造工艺、集成电路设计等专业基本门类齐全，但鲜有听说过集成电路测试专业。就算有，很可能也只是集成电路专业的一门选修课。即使是集成电路测试从业人员，受过系统培训的人也只是少数，很多人都是捧着测试设备厂商提供的手册摸索前行。国内目前关于集成电路测试的教材，其内容多偏重于理论，如故障覆盖率模型的计算，或是偏重于可测试性设计，缺少了对测试工程技术人员在方法与实践相结合方面的指导。鉴于此，国产SoC测试设备提供商—加速科技的应用工程、产品团队的小伙伴希望藉由自身的经验，辅以高性能SoC测试设备，提供一本可让读者进行实际操作的集成电路测试参考书。
本书分为5篇（共10章）来介绍偏重于芯片验证及量产相关的集成电路测试的概念与知识。
篇由第1章和第2章组成，从测试流程和测试相关设备开始，力图使读者对于集成电路测试有一个整体的概念。第1章主要讲述集成电路测试的分类、流程、测试项目以及集成电路测试程序开发等知识。第2章过渡到助力我们完成测试的“武器”—自动化的集成电路测试系统的组成架构，综合讲述了模拟、数字、混合信号测试系统的构成与区别，并在后介绍了书中测试产品时用到的测试平台ST-IDE，以及专门为半导体测试工程师实际演练而准备的五合一产品实训平台。
第二篇由第3～5章组成，主要讲解集成电路的自动测试原理。第3章聚焦于直流测试参数，内容以数字电路的直流参数测试原理为主，部分参数的测试方法也适用于模拟集成电路的参数测量，如直流偏置、增益、输出稳压等参数的测试方法。第4章涵盖了数字集成电路测试所必需的各种基础知识和设定方法，主要包括测试向量、时序、引脚电平。除此之外，还向读者呈现了使用功能方式测试开短路的方法。第5章以数模/模数转换集成电路为基础，试图为读者普及混合信号集成电路测试的相关概念与方法，包括信号的时域、频域表示方法，采样定理等概念。混合信号集成电路测试对于测试工程师来说是一个“进阶”，通常也是一个难点。
从第三篇开始进入工程实践部分，本篇由集成运算放大器（第6章）和电源管理芯片（第7章）的测试原理及实现方法等内容构成。通过本篇的学习，读者可以掌握一般模拟芯片的测试方法。
第四篇为数字集成电路的具体实践。我们选取了市场上应用需求量大的存储芯片（第8章）和微控制器芯片（第9章），为读者讲述其测试项目和相关测试资源的使用方法。
后，我们通过第五篇，即第10章试图使读者了解混合信号测试的实现方式，为后续的进阶打下一个坚实的基础。
本书主要的受众是想要或即将成为集成电路测试工程师的读者，我们假设读者已经学习过相应的基础课程，主要包括电路分析、模拟电子技术、数字电子技术、信号与系统、数字信号处理以及计算机程序设计语言。通过学习本书，读者将对半导体集成电路测试有一个总体的认识，并可以掌握能直接应用到工作中的实战技术，并借此以“术”入“道”。对于已经从事集成电路测试的工程技术人员、集成电路产品工程师、设计工程师，本书也具有一定的参考意义。
我们衷心地感谢参与本书编写工作的加速科技的应用工程团队和产品团队成员以及西安电子科技大学包军林、刘伟老师辛勤笔耕，并感谢给予我们支持和帮助的众多朋友和同事。在Eric、Ling的指导策划下，我们有了把过去学习到的知识和经验整理成册的动力。加速科技的研发团队给我们提供了坚实的技术支持，帮助我们开发了测试工程师实训平台，使我们有了实训的基础。项目管理部在实训平台的开发过程中把握了进度，采购部保证了实训平台的按时交付，市场部的小伙伴为本书的大量图表做了美化工作。
后感谢所有理解和支持我们写作的家人。
由于经验所限，本书难免有错误或不尽如人意之处，欢迎各位读者批评指正，联系方式为[email protected]，我们将认真对待每一位读者的意见。
近年来，我国对于信息产业的“粮食”—集成电路芯片的需求日益增长，集成电路的年进口额超3000亿美元。在这种需求的推动下，芯片的国产替代需求增长旺盛。整个半导体产业迅猛发展，对专业人才的需求也日益迫切，尤其是芯片测试行业，有经验的工程人员更显得匮乏。反观高校学科的设置，半导体材料、制造工艺、集成电路设计等专业基本门类齐全，但鲜有听说过集成电路测试专业。就算有，很可能也只是集成电路专业的一门选修课。即使是集成电路测试从业人员，受过系统培训的人也只是少数，很多人都是捧着测试设备厂商提供的手册摸索前行。国内目前关于集成电路测试的教材，其内容多偏重于理论，如故障覆盖率模型的计算，或是偏重于可测试性设计，缺少了对测试工程技术人员在方法与实践相结合方面的指导。鉴于此，国产SoC测试设备提供商—加速科技的应用工程、产品团队的小伙伴希望藉由自身的经验，辅以高性能SoC测试设备，提供一本可让读者进行实际操作的集成电路测试参考书。
本书分为5篇（共10章）来介绍偏重于芯片验证及量产相关的集成电路测试的概念与知识。
篇由第1章和第2章组成，从测试流程和测试相关设备开始，力图使读者对于集成电路测试有一个整体的概念。第1章主要讲述集成电路测试的分类、流程、测试项目以及集成电路测试程序开发等知识。第2章过渡到助力我们完成测试的“武器”—自动化的集成电路测试系统的组成架构，综合讲述了模拟、数字、混合信号测试系统的构成与区别，并在后介绍了书中测试产品时用到的测试平台ST-IDE，以及专门为半导体测试工程师实际演练而准备的五合一产品实训平台。
第二篇由第3～5章组成，主要讲解集成电路的自动测试原理。第3章聚焦于直流测试参数，内容以数字电路的直流参数测试原理为主，部分参数的测试方法也适用于模拟集成电路的参数测量，如直流偏置、增益、输出稳压等参数的测试方法。第4章涵盖了数字集成电路测试所必需的各种基础知识和设定方法，主要包括测试向量、时序、引脚电平。除此之外，还向读者呈现了使用功能方式测试开短路的方法。第5章以数模/模数转换集成电路为基础，试图为读者普及混合信号集成电路测试的相关概念与方法，包括信号的时域、频域表示方法，采样定理等概念。混合信号集成电路测试对于测试工程师来说是一个“进阶”，通常也是一个难点。
从第三篇开始进入工程实践部分，本篇由集成运算放大器（第6章）和电源管理芯片（第7章）的测试原理及实现方法等内容构成。通过本篇的学习，读者可以掌握一般模拟芯片的测试方法。
第四篇为数字集成电路的具体实践。我们选取了市场上应用需求量大的存储芯片（第8章）和微控制器芯片（第9章），为读者讲述其测试项目和相关测试资源的使用方法。
后，我们通过第五篇，即第10章试图使读者了解混合信号测试的实现方式，为后续的进阶打下一个坚实的基础。
本书主要的受众是想要或即将成为集成电路测试工程师的读者，我们假设读者已经学习过相应的基础课程，主要包括电路分析、模拟电子技术、数字电子技术、信号与系统、数字信号处理以及计算机程序设计语言。通过学习本书，读者将对半导体集成电路测试有一个总体的认识，并可以掌握能直接应用到工作中的实战技术，并借此以“术”入“道”。对于已经从事集成电路测试的工程技术人员、集成电路产品工程师、设计工程师，本书也具有一定的参考意义。
我们衷心地感谢参与本书编写工作的加速科技的应用工程团队和产品团队成员以及西安电子科技大学包军林、刘伟老师辛勤笔耕，并感谢给予我们支持和帮助的众多朋友和同事。在Eric、Ling的指导策划下，我们有了把过去学习到的知识和经验整理成册的动力。加速科技的研发团队给我们提供了坚实的技术支持，帮助我们开发了测试工程师实训平台，使我们有了实训的基础。项目管理部在实训平台的开发过程中把握了进度，采购部保证了实训平台的按时交付，市场部的小伙伴为本书的大量图表做了美化工作。
后感谢所有理解和支持我们写作的家人。
由于经验所限，本书难免有错误或不尽如人意之处，欢迎各位读者批评指正，联系方式为[email protected]，我们将认真对待每一位读者的意见。
加速科技团队
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