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按集成電路分類:數(shù)字集成電路測試儀和模擬集成電路測試儀。

按功能分類:集成電路功能測試儀和集成電路參數(shù)測試儀。

按形式分類:便攜式集成電路測試儀和臺式集成電路測試儀。

集成電路測試儀的發(fā)展過程可以粗略地分為四個時代。

第一代始于1965年,測試對象是小規(guī)模集成電路,可測管腳數(shù)達16只。用導(dǎo)線連接、撥動開關(guān)、按鈕插件、數(shù)字開關(guān)或二極管矩陣等方法,編制自動測試序列,僅僅測量IC外部管腳的直流參數(shù)。

第二代始于1969年,此時計算機的發(fā)展已達到適用于控制測試儀的程度,測試對象擴展到中規(guī)模集成電路,可測管腳數(shù)24個,不但能測試IC的直流參數(shù),還可用低速圖形測試IC的邏輯功能。這是一個飛躍。

第三代始于1972年,這時的測量對象擴展到大規(guī)模集成電路(LSI),可測管腳數(shù)達60個,最突出的進步是把功能測試圖形速率提高到10MHz。從1975年開始,測試對象為大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路(LSI/VLSI),可測管腳劇增到128個,功能測試圖形速率提高到20MHz。不但能有效地測量CMOS電路,也能有效地測量TTL、ECL電路。此時作為獨立發(fā)展的半導(dǎo)體自動測試設(shè)備,無論其軟件、硬件都相當成熟。

1980年測試儀進入第四代,測量對象為VLSI,可測管腳數(shù)高達256個,功能測試圖形速率高達100MHz,測試圖形深度可達256K以上。測試儀的智能化水平進一步提高,具備與計算機輔助設(shè)計(CAD)連接能力,利用自動生成測試圖形向量,并加強了數(shù)字系統(tǒng)與模擬系統(tǒng)的融合。有些系統(tǒng)實現(xiàn)了與激光修調(diào)設(shè)備連機工作,對存儲器、A/D、D/A等ic芯片進行修正。從1970年仙童(Fairchard)公司形成Sentry系列以來,繼而形成系列的還有泰克(Tektronix)公司的3200系列,泰瑞達(Teradyne)公司的A380系列、A300系列、日木安藤電氣(AndoElectron)的8000系列、愛德萬(Aduantest)的T3100、T320、T3700系列以及美國Megatest公司的Q-11系列,都取得較好的效益。

21世紀,測試儀的功能測試速率已達500MHz以上,可測管腳數(shù)多達1024個,定時精度±55PS,測試儀的發(fā)展速度是驚人的。

我國在70年代初就開始了集成電路測試儀的研制工作,80年代后期國產(chǎn)集成電路測試儀的水平,特別是自行設(shè)計能力有較大提高,測試理論、測試方法、測試系統(tǒng)的研究試驗工作受到國家重視,初步形成一支科研、設(shè)計、制造的技術(shù)隊伍。國內(nèi)研究或制造集成電路測試儀的研究所與工廠主要有中國科學(xué)院計算技術(shù)研究所、半導(dǎo)體所、北京自動測試技術(shù)研究所、光華無線電儀器廠(767廠)、北京無線電儀器廠、北京科力公司等。1986年科學(xué)院計算技術(shù)研究所研制成功ICT-2LSI/VISI綜合測試系統(tǒng),功能測試速率10MHz/20MHz,通道數(shù)48(128),OTA(系統(tǒng)總定時精度)±2ns。1987年北京自動測試技術(shù)研究所研制成功BC3170存儲器測試系統(tǒng),功能測試速率20MHz,通道數(shù)32個。同期光華無線電儀器廠推出GH3123型集成電路自動測試儀,北京自動測試技術(shù)研究所BC3110X型集成電路測試儀研制成功。這兩種采用CAT技術(shù)的中小規(guī)模集成電路測試系統(tǒng),標志著國產(chǎn)中小規(guī)模集成電路測試儀的技術(shù)水平進入新的發(fā)展時期和走向?qū)嵱秒A段。繼而北京科力公司研制和生產(chǎn)測試速率12.5MHz、64通道大規(guī)模數(shù)字集成電路測試系統(tǒng)。此后不久,光華無線電儀器廠又研制成功功能測試速率為10MHz的16M位RAM存儲器測試儀,大規(guī)模測試系統(tǒng)獲得長足的發(fā)展。

1996年,由北京自動測試技術(shù)研究所、國營光華無線電儀器廠、中科院計算技術(shù)研究所聯(lián)合研制成功3190數(shù)字集成電路大型測試系統(tǒng),測試速率40MHz,通道數(shù)64個,定時精度±750ps,達到八十年代中后期國際先進水平,國產(chǎn)集成電路測試儀上了一個新臺階。

國產(chǎn)集成電路測試儀雖有一定的發(fā)展,但與國際水平仍存在較大差距。市場上各種型號國產(chǎn)測試儀,中小規(guī)模占80%,只有少數(shù)采用計算機輔助測試。大規(guī)模IC測試系統(tǒng)ICT-2、BC3170、3190類大系統(tǒng),由于價格、可靠性、實用性等因素導(dǎo)致沒有實用化。因此,大規(guī)模IC測試系統(tǒng)主要依靠進口解決國內(nèi)的科研、生產(chǎn)與應(yīng)用測試。

1、測試模擬集成電路、數(shù)字集成電路以及數(shù)模混合集成電路。

2、測試IC器件的直流、交流及動態(tài)參數(shù)。

3、可提供多達64管腳的模擬IC測試和32管腳的數(shù)字IC測試能力。

集成電路測試儀的整體結(jié)構(gòu)如圖所示:

整個系統(tǒng)機械上采用插槽式結(jié)構(gòu),所有系統(tǒng)板都通過系統(tǒng)插槽插到機箱背板上,機箱背板上的系統(tǒng)內(nèi)總線通過PCI接口板與計算機PCI總線相連。機箱背板上共涉及12個插槽,其中一個用于插系統(tǒng)控制板,一個用于插電源模塊,其余10個是通用插槽,根據(jù)測試需要可以插任何一個系統(tǒng)版。被測器件DUT通過繼電器矩陣板與測試儀連接,繼電器矩陣板完成被測器件DUT與測試儀各通道之間的切換。測試儀通過PCI總線與計算機相連,整個系統(tǒng)的控制由計算機完成。該系統(tǒng)可以一次完成兩個被測器件DUT的測試。