GB 3834-1983 半导体集成电路CMOS电路测试方法的基本原理.pdf
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1、中华人民共和国国家标准UDC 62 1. 382.0049 .75-181. 4 : 62 1. 317 .08 G 38304-83 半导体集成电路CMOS电路测试方法的基本原理General principles of measurin g methods of CMOS circuits for semiconductor integrated circuits 本标准规定了半导体集成电路CMOS电路以下简称器件静态参数和动态参数测试方法的基本原理。本标准是参考国际电工委员会(lEC)147 -2第2部分测试方法的基本原理制订的。若无特殊说明,本标准涉及的逻辑均为正逻辑。 总的要求言 1
2、. 1 若无特殊说明,测试期间,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。1. 2 测试期间,应避免外界干扰对测试精度的影响。测试设备引起的测试误差应符合器件详细规范的规定。1.3 测试期间,施于被测器件的电源电压应在规定值的士1%以内。施于被测器件的其他电参量的精度应符合器件详细规范的规定。1. 4 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。1. 5 除了被测器件的功能是由参数测试来证实外,在静态参数测试和动态参数测试前应进行功能测试。1. 6 1. 7 被测器件有内部存储或滞后现象时,测试前应有预置位周期。测试期间,测试设备或操作者应避免因静电感应而引起器
3、件失效。、静态参数测试2 句:izfiiEtipi要iz-ipifitJtii【!i!:lj 2.1 输入高电平电压巧H2. 1. 1 定义使输出端电乎为规定值时,输人端所施加的最小高电兰卡电压。2. 1. 2 测试原理图输入高电平电压Vm的测试原理图如图1所示。几DV I o y It-1 被测器件Illi-输入网络V1H Vss 图1一一千一-一一1984-07 -01实施国家标准局1988-08-81发布由GD 3834-83 2. 1. 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. 环境温度TA;b. 电ifffi、电压VDD1C. 输人端施加的电平sd. 输出电乎
4、比。2. 1. 4 测试程序2. 1. 4.1 在器件详细规范规定的环境温度几下,将被测器件接人测试系统中。2. 1. 4.2 电源电压陆D调到器件详细规范规定的电压值。2. 1. 4.3 非被测输入端施加器件详细规范规定的电平。2. 1. 4. 4 输出端开路。2. 1. 4.5 被测输入端输入电压的由VDD值逐渐下降,使输出端电乎均为器件详细规范规定的电压值。该输入电压即为输人高电平电压民H。2. 1. 4. 6 按本标准第2.1.4.3项至2.1.4.5项规定,分别测试每个输入端。2.2 输人低电平电压仍L2.2. 1 定义使输出端电乎为规定值时,输入端所施加的最大低电平电压。2.2.2
5、 测试原理图输人低电平电压民L的测试原理图如图2所示。Vnn V1 Vo ttttl 被测器件11Ill-输入网络ViL 几s图2 2.2.3 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. 环境温度TAIb. 电源电压VDD,输人端施加的电平FC. d. 输出电平Vo。2.2.4 测试程序2.2.4.1 在器件详细规范规定的环境温度TA下,将被测器件接人测试系统中。2.2.4.2 .电源电压VDD周到器件详细规范规定的电压值。2.2.4.3 非被测输人端施加器件详细规范规定的电平。、42.2.4.4 输出端开路。2.2.4.5 被测输人端电压V1由Vss直逐渐上升,使输出端电平
6、Vo为器件详细规范规定的电压值。该输人电压即为输人低电平电压VIL。577 一一一一十一.叫户GB 3884-83 2.2.4.6 按本标准第2.2.4.3项至2.2.4.5项规定,分别测试每个输人端。2.3 双向开关控制端输人低电平电压民LC2.3.1 定义现向开关为临界截止状态时,控制端所施加的最大低电平电压。2.3.2 测试原理图现向开关控制端输人低电平电压民LC的测试原理图如图3所示。VDD s ,。t被测器件ttIt n输入网络巧s巧cLC 飞Vss 图3tJ-4-t一-stufisj=YEti-iiFiji色if-zfis-l!1:2.3.3 测试条件测试期间,下列测试条件应符合器
7、件详细规范的规定。a. 环境温度TAJ b. 电源电压几IDJ C. 信号输人端施加的电压阿SI d. 信号输入端电流IJSI e. 输入端施加的电平。2.3.4 测试程序2.44.1 在器件详细规范规定的环境温度乙下,将被测器件接人测试系统中。2.3.40.2 电源电压几D调到器件详细规范规定的电压值。2.3.4.3 被测一路双向开关的信号输人端电压s调到器件详细规范规定的电压值s其余各路双向开关的输入端施加器件详细规范规定的电平。2.3.4.4 被测一路双向开关的输出端接地,其余各路双向开关的输出端开路。2.3.4.5被测控制端电压巧c由Vss值逐渐上升,使信号输人端电流hs为器件详细规范
8、规定的电流值,该控制端电压即为双向开关控制端输入低电平电压日LC。2.3. .-6将被测一路双向开关的信号输入端作为输出端,信号输出端作为输入端,按本标准第2.3.4.3项至2.3.4.5项规定进行测试。2.3.7 按本标准第2.3.4.3项至2.3.4.6项规定,分别测试每个输入端。2.4 输人正向阑l值电压巧T+2.4.1 定义有施密特触发器的器件,使输出端电乎为规定值时,输人端所施加的较高阔值电压。2.4.2 测试原理图输入正向阑值电压的T+的测图如图4所示。578 一一一一喘一GB 3834-83 VDD vi Vo ,tEt -被测器件lil-输入网络ViT+ Vss 图42.4.3
9、 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。8. 环境温度凡, b. 电源电压VDD,C. 输入端施加的电乎pd. 输出端电平凡。2.4.4 测试程序在器件详细规范规定的环境温度T4下,将被视j器件接人测试系统中。电源电压VDD调到器件详细规范规定的电压值。非被测输入端施加器件详细规范规定的电平。输出端开路。2.4.4.1 2.4.4.2 2.4.4.3 2.4.4.4 调节被测输入端输入电压巧,使输出端电乎Vo为器件详细规范规定的电压值。该输人电2.4.4.5 压即为输入正向闻值电压阿T+。2.4.4.6 按本标准第2.4.4.3项至2.4.4.5项规定,分别测试每个输入端。2
10、.5 输人负向阔值电压问T-2.5.1 定义有施密特触发器的器件,使输出端电乎为规定值时,输入端所施加的较低闻值电压。2.5.2 测试原理输入负向阉值电压阿T的测试原理图如图5所示。几Dvj Vo Bft 被测器件tll tll 输入网络V IT- V$s 图5/ . 1 叩,-,_579 啕一一一一GB3834-83. 2.5.3 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. 环境温度TA;b. 电源电压VJ川c. 输入端施加的电平sd. 输出端电半儿。2, 5.4 测试程序2.5.4.1 在器件详细规范规定的环境温度巳下,将被测器件接人测试系统中。2, .4.2 电源、电压
11、VDD调到器件详细规范规定的电压值。2.5.4.3 非被测输入端施加!器件详细规范规定的电平。2.5.4.4 输出端开路。2.5.4.5 调节被测输入端输入电压日,使输出端电乎比为器件详细规范规定的电压值。该输入电压即为输入负向阅值电压ViT- 0 2.5.4.6 按本标准第2.5.4.3项至2.5.4.5项规定,分别测试每个输人端。2.6.滞后电压午2.6. 1 定义有施密特触发器的器件,输人正向阔电压和输入负向阐值电压之差。2.6.2 测试程序2.6.2.1 按本标准第2.4条和2.5条的规定测得输人正向阔值电压巧T+和输入负向阐值的T-。2.6.2.2 由下式求出滞后电压L1于zL1守=
12、ViT+-ViT-使输出端为逻辑高电且fLH时的电压。2.7 输出高电平电压几112.7.1 定义输入端在施加规定的电乎下,2.7.2 测试原理图输出高电乎电压几H的测试原理图如图6所示。J-12R:玛jjjijz;z:;fzriited-pilizzie-23336:75 VDD VOH 被测器件输入网络 几s图62.7.3 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. 环境温度几;b. 电源电压民)U, 叫一580 GB 3834-83 输入端施加的电平zc. . 2.7.4 测试程序2.7.4.1 在器件详细规范规边的环境温度已卡,将被测器件接人测试系统中。2.7.4.2
13、 电源电压VDD调到器件详细规范规定的电压值。2.7.4.3 输人端施加器件详细规范规定的电平。2.7.4.4 输出端开路。2.7.4.5 在被测输出端测得输出高电平电压比H。214.e 按本标准第2.7.4.3项至2.7.4.5项规定,分别测试每个输出端。2.8 输出低电平电压比L2.8.1 定义输人端在施加规定的电乎下,使输出端为逻辑低电L时的电压。2.8.2 测试原理图输出低电平电压VoL的测试原理图如图7所示。VDD 几L被测器件lllll| 输入网络VSs 图72.8.3 测试条件测试期间,下列测试条件应符合器件详细规范的规定。a. 环境温度TA;b. 电源电压几u;, C. 输人端
14、施加的电乎。2.8.4 测试程序2.8.4.1 在器件详细规范规定的环境温度乙下,将被测器件接人测试系统rjJ。2.8.4.2 电源电压VDD调到器件详细规范规定的电压值。2.8.4.3 输入端施加器件详细规范规定的电平。2.8.4:4 输出端开路。2.8.4.5 在被测输出端测得输出低电兰卡电压凡L0 2.8.4.6 按本标准第2.8.4.3项至2.8.4.5项规定,分别测试每个输出端。2.9 输人高电半电流1m2.9.1 定义输人端在施加规定的高电f电压日H时流人器件的电流。 测试原理图2.9.2 581 一一 一一-一一叫一GB 3834-83 输入高电平电流1m的测试原理图如图8所示。
15、/ VDD VIH 11llll 被测器件lllll-V日ViL Vss 图8iIJF之3;Ai叶句-1:11FATVFijiiiijiipjtsdie-titil-!EEF$11152!jail-ytfv 2.9.3 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。也环境温度TA;b. 电摞电压民)D;C. 输人高电乎电压的HI d. 输人低电乎电压仍L。2.9.4 测试程序2.9.4.1 在器件详细规范规定的环境温度乙下,将被测器件接人测试系统中。2.9.4.2 电源电压VDn调到器件详细规范规定的电压值。2.9.4.3 被测输入端输入高电平电压巧H调到器件详细规范规定的电压值B其
16、余输人端输入低电平电压民L调到器件详细规范规定的电压值。2.9.4.4 在被测输入端测得输入高电平电流IIH。2.9.4.5 按本标准第2.9.4.3项至2.9.4.4项规定,分别测试每个输入端。2.10 输人低电平电流IIL2.10.1 定义输入端在施加规定的低电平电压巧L时流出器件的主流。2.10.2 测试原理图输人低电平电流IJL的测试原理图如图9所示。VDD In ltIll-被测器件lIll-L ViH Vss 国9、飞由582 GB 3834-83 2.10.3 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. 环境温度1.1; b. 电源电压-yIJfJF C. 输入
17、低电lf.电压仍1.; d. 输入高电平电压1/。2. 10.4 测试程序2.10.4.1 在器件详细规市规定的环境温度几下,将被测器件接入测试系统rj I。2.10.4.2 电源电压民)调到器件详细规范规定的电压值。2.10.4.3 被测输入端输入低电乎电压调到器件详细规范规定的电压值3其余输入端输入内电屯压的H调到器件详细规范规定的电压值。2.10.4.4 输出端开路。2.10.4.5 在被视输入端测得输人低电平电流JIL0 2.10.4.6 按本标准第2.10.4.3项至2.10.4.5项规定,分别测试每个输入端。2.11 输出高电平电流IM2.11 .1 定义输入端在施加规定的电乎使输
18、出为高电乎H时,输出端施加规定的电中下流出器件的q ifrt。2.11 .2 测试原理图输出高电乎电流JOH的测试原理图如图10所示。几DVo IOH ltlll被测器件|l111l 输入网络几s图102.11 .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. 环境温度TAI b. 电源电压VDDI C. 输人端施加的电平Fd. 输出端施加的电平凡。2.11 .4 测试程序2.11.4.1 在器件详细规范规定的环境温度几下,将被测器件接人测试系统中。2.11.4.2 电源电压几D调到器件详细规范规定的电压值。2.11.4.3 输人端施加器件详细规范规定的电平。583 司副牛呵
19、!r GB 3834-83 2.11.4.4 被测输出端施加器件详细规范规远的电、十!.Vu;其余输出端开路。2.11.4.5 在被测输出端测得输出高电乎电流IO/-I。2.11.4.6 按本标准第2.11.4.3项至2.11.4.5项规定,分别测试每个输出端。2.12 输出低电平电iJiE1L 2.12.1 定义输人端施加规定的电乎,使输出为低电半L时,输出端施加规定的电、卡下流人器件的电流。2.12.2 测试原理图输出低电乎电流IOL的测试原理图如图11所示。DD JOL 111A云ni斗)3242zz:AJ1:1VO 被测器件lll| 输入网络Vss 图11Ea-4 ;liJlpsiif
20、ili-4:ifzii;1:1, 212.3 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. 环境温度TA;b. 电源电压VDD;c. 输入端施加的电乎自d. 输出端施加的电平凡。2.12.4 测试程序2.12.4.1 在器件详细规范规定的环境温度乙下,将被测器件接人测试系统中。2.12.4.2 电源VnD调到器件详细规范规定的电压值。2.12.4.3 输入端施加器件详细规范规定的电平。2.12.4.4 被测输出端施加器件详细规范规定的电平民自其余输出端开路。2.12.4.5 在被测输出端测得输出低电平电流IOL。2.12.4.6 按本标准第2.12.4.3项至2.12.4.5项
21、规定,分别测试每个输出端。2.13 输出高阻态时高电平电流IOZH2.13.1 定义三态输出的器件,三态控制端在施加规定的电平使输出为高阻态下,输出端施加规定的高电平电压比时流人器件的电流。2.13.2 测试原理图输出高阻态时高电平电流IOZH的测试原理图如图12所示。 响l584 GB 3834-83 VlJU 、zl。lOZH loll-被测器件|llil 输入网络u Vss 图12-2.13.3 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. 环境温度已pb. 电源电压VDD,C. 输入瑞施加的电乎zd. 输出端施加的高电乎电压儿。2.13.4 测试程序2.13.4.1 在
22、器件详细规范规定的环境温度巳下,将被测器件接人测试系统中。2.13.4.2 电源电压VDD调到器件详细规范规定的电压值。2.13.4.3 输人端施加器件详细规范规定的电半。2.13.4.4 被测输出端施加器件详细规范规定的高电半电压Vo;其余输出端开路。2.13.4.5 在被测输出端测得输出高阻态时高电乎电流IOZH。2.13.4.6 按本标准第2.13.4.3项至2.13.4.5项规定,分别测试每个输出端。2.14 输出高阻态时低电乎电流JOZL。2.14.1 定义三态输出的器件,三态控制端在施加规定的电*使输出为高阻态下,输出端施加规定的低电乎电压凡时流出器件的电流。2.14.2 测试原理
23、图输出高阻态时低电平电流IoZL的测试原理图如图13所示。VDD /OZL y o 被测器件-输入网络 585 . 几s图13由拙在唱啸GB 3834-83 2.14.3 测试条件测试期间.f列测试条件应符合器件详细规范的规定。a. 环境面度T; b. 电源电!王VDIJ; C. 输入端施加的电平;d. 输出端施加的低电罕电压凡。2.14.4 测试程序2.14.4.1 在器件出细规范规定的环境温度TA下,将被测器件接到测试系统中。2.14.4.2 电源电Lf.:VDD调到器件详细规范规定的电压罐。2.14.4.3 输人端施加器件详细规范规定的电平。2.14.4.4 被测输出端施加器件详细规范规
24、定的低电乎电压Vo;其余输出端开路。2.14.4.5 在被测输出揣测得输出高阻态时低电于电流IoZL。2.14.4.6 按本标准第2.14.4.3项至2.14.4.5项规定,分别测试每个输出端。2.15 电源电流JIJlJ 2.15.1 定义输入端在施加规定的电平下,经电源端流人器件的电流。2.15.2 测试原理图电源电流IIW的测试原理图如图14所示。, , VDD , IDD 24EE q1!fEnbj飞lo!11lIlli-被测器件llllll 输入网络, Vss 图142. 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. 环境温度巳zb. 电源电压VDD;C.
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- GB 3834 1983 半导体 集成电路 CMOS 电路 测试 方法 基本原理
