Ο έλεγχος ολοκληρωμένου κυκλώματος αναφέρεται στη διαδικασία ελέγχου της απόδοσης, της λειτουργικότητας και της αξιοπιστίας των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων. Σκοπός των δοκιμών ολοκληρωμένου κυκλώματος είναι να διασφαλιστεί ότι τα ολοκληρωμένα κυκλώματα μπορούν να ικανοποιήσουν τις απαιτήσεις σχεδιασμού και τους στόχους απόδοσης σε πρακτικές εφαρμογές και να βελτιωθεί η αξιοπιστία και η σταθερότητα των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων.
Η δοκιμή ολοκληρωμένου κυκλώματος περιλαμβάνει διάφορες πτυχές, όπως λειτουργικές δοκιμές, δοκιμές απόδοσης, δοκιμές αξιοπιστίας, παραμετρικές δοκιμές και ούτω καθεξής. Η δοκιμή συνάρτησης ανιχνεύει κυρίως εάν η λογική συνάρτηση του ολοκληρωμένου κυκλώματος είναι σωστή. η δοκιμή απόδοσης ανιχνεύει κυρίως την απόδοση χρονισμού του IC, την απόδοση κατανάλωσης ισχύος κ.λπ. η δοκιμή αξιοπιστίας ανιχνεύει κυρίως την ικανότητα κατά των παρεμβολών του IC, τη διάρκεια ζωής κ.λπ. Η δοκιμή παραμέτρων ανιχνεύει κυρίως την απόδοση παραμέτρων του IC, όπως τάση, ρεύμα, συχνότητα κ.λπ.
Η βασική αρχή της δοκιμής ολοκληρωμένου κυκλώματος
1. Παραγωγή και μετάδοση σήματος δοκιμής
Η βασική αρχή της δοκιμής ολοκληρωμένου κυκλώματος είναι η παραγωγή και μετάδοση σημάτων δοκιμής για τη δοκιμή της απόδοσης, της λειτουργικότητας και της αξιοπιστίας των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων. Τα σήματα δοκιμής μπορούν να είναι αναλογικά, ψηφιακά ή μικτά σήματα, τα οποία επιλέγονται σύμφωνα με τις απαιτήσεις δοκιμής και τους σκοπούς δοκιμής.
Η παραγωγή σημάτων δοκιμής μπορεί να επιτευχθεί με όργανα δοκιμών, εξοπλισμό δοκιμών ή λογισμικό δοκιμών. Η μετάδοση των σημάτων δοκιμής μπορεί να πραγματοποιηθεί με ανιχνευτές δοκιμών, εξαρτήματα δοκιμών ή διεπαφές δοκιμών. Η παραγωγή και μετάδοση σημάτων δοκιμής πρέπει να πληροί ορισμένες απαιτήσεις ακρίβειας, σταθερότητας και αξιοπιστίας για τη διασφάλιση της ακρίβειας των αποτελεσμάτων των δοκιμών.
2. Απόκτηση και ανάλυση της απόκρισης στη δοκιμή
Μια άλλη βασική αρχή της δοκιμής ολοκληρωμένου κυκλώματος είναι η αξιολόγηση της απόδοσης, της λειτουργικότητας και της αξιοπιστίας των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων μέσω της απόκτησης και ανάλυσης των αποκρίσεων των δοκιμών. Η απόκριση δοκιμής μπορεί να είναι παράμετροι όπως τάση, ρεύμα, συχνότητα κ.λπ., ή δείκτες απόδοσης όπως λογικές καταστάσεις και χαρακτηριστικά χρονισμού.
Η απόκτηση της απόκρισης της δοκιμής μπορεί να πραγματοποιηθεί με όργανα δοκιμής, εξοπλισμό δοκιμών ή λογισμικό δοκιμών. Η ανάλυση της απόκρισης των δοκιμών μπορεί να επιτευχθεί μέσω ανάλυσης δεδομένων, αξιολόγησης απόδοσης ή διάγνωσης σφαλμάτων. Η συλλογή και ανάλυση της απόκρισης των δοκιμών πρέπει να πληροί ορισμένες απαιτήσεις ακρίβειας, σταθερότητας και αξιοπιστίας για τη διασφάλιση της ακρίβειας των αποτελεσμάτων των δοκιμών.
3. Κρίση και ανατροφοδότηση των αποτελεσμάτων των δοκιμών
Η βασική αρχή της δοκιμής ολοκληρωμένου κυκλώματος περιλαμβάνει επίσης την κρίση και την ανατροφοδότηση των αποτελεσμάτων των δοκιμών. Η κρίση των αποτελεσμάτων των δοκιμών είναι να κριθεί κατά πόσον οι επιδόσεις, η λειτουργικότητα και η αξιοπιστία του ολοκληρωμένου κυκλώματος πληρούν τις απαιτήσεις σχεδιασμού και τους στόχους επιδόσεων συγκρίνοντας τη διαφορά μεταξύ της απόκρισης της δοκιμής και της αναμενόμενης απόκρισης.
Η ανατροφοδότηση των αποτελεσμάτων των δοκιμών αποσκοπεί στη βελτιστοποίηση και τη βελτίωση του σχεδιασμού, της κατασκευής ή της διαδικασίας δοκιμής ενός ολοκληρωμένου κυκλώματος με την κοινοποίηση των αποτελεσμάτων των δοκιμών στους σχεδιαστές, τους κατασκευαστές ή τους δοκιμαστές. Η κρίση και η ανατροφοδότηση των αποτελεσμάτων των δοκιμών πρέπει να πληρούν ορισμένες απαιτήσεις ακρίβειας και αξιοπιστίας σε πραγματικό χρόνο, ώστε να διασφαλίζεται η αποτελεσματικότητα της διαδικασίας δοκιμής.
Η λειτουργική δοκιμή είναι μια βασική μέθοδος δοκιμής IC, που χρησιμοποιείται κυρίως για να ανιχνεύσει εάν η λογική λειτουργία του IC είναι σωστή. Η λειτουργική δοκιμή συνήθως χρησιμοποιεί διανυσματική δοκιμή για να παρατηρήσει εάν η απόκριση εξόδου ενός ολοκληρωμένου κυκλώματος ανταποκρίνεται στις προσδοκίες εισάγοντας συγκεκριμένους φορείς δοκιμής.
Το πλεονέκτημα των λειτουργικών δοκιμών είναι ότι παρέχει υψηλή κάλυψη δοκιμών και μπορεί να ανιχνεύσει τα περισσότερα από τα λογικά σφάλματα σε ένα IC. Ωστόσο, το μειονέκτημα των λειτουργικών δοκιμών είναι ότι διαρκεί πολύς χρόνος και απαιτεί μεγάλο αριθμό φορέων δοκιμής και δεδομένων δοκιμών.
Η δοκιμή απόδοσης είναι μια σημαντική μέθοδος δοκιμής ολοκληρωμένου κυκλώματος, που χρησιμοποιείται κυρίως για την ανίχνευση της απόδοσης χρονισμού και της απόδοσης κατανάλωσης ενέργειας των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων. Η δοκιμή απόδοσης συνήθως υιοθετεί τη δοκιμή χρονισμού και τη δοκιμή ισχύος για την αξιολόγηση των δεικτών απόδοσης των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων μετρώντας τις παραμέτρους χρονισμού και τις παραμέτρους κατανάλωσης ενέργειας.
Το πλεονέκτημα της δοκιμής απόδοσης είναι ότι μπορεί να ανιχνεύσει σημεία συμφόρησης απόδοσης και προβλήματα κατανάλωσης ενέργειας των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων. Ωστόσο, το μειονέκτημα των δοκιμών απόδοσης είναι ότι απαιτεί εξοπλισμό δοκιμών υψηλής ακρίβειας και πολύπλοκες διαδικασίες δοκιμών.
Η δοκιμή αξιοπιστίας είναι μια βασική μέθοδος δοκιμής IC, που χρησιμοποιείται κυρίως για την ανίχνευση της ικανότητας κατά των παρεμβολών και της ζωής των IC. Οι δοκιμές αξιοπιστίας συνήθως υιοθετούν δοκιμές αντοχής, δοκιμές γήρανσης και περιβαλλοντικές δοκιμές για την αξιολόγηση της αξιοπιστίας των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων προσομοιώνοντας διάφορα σκληρά περιβάλλοντα και συνθήκες εργασίας.
Το πλεονέκτημα του ελέγχου αξιοπιστίας είναι ότι είναι σε θέση να ανιχνεύσει πιθανά προβλήματα και ζητήματα μακροζωίας των IC. Ωστόσο, το μειονέκτημα της δοκιμής αξιοπιστίας είναι ότι χρειάζεται πολύς χρόνος και απαιτεί πολύ εξοπλισμό δοκιμής και συνθήκες δοκιμής.
Η παραμετρική δοκιμή είναι μια βοηθητική μέθοδος δοκιμής IC, που χρησιμοποιείται κυρίως για την ανίχνευση της τάσης, του ρεύματος, της συχνότητας και άλλων παραμέτρων του IC. Η παραμετρική δοκιμή χρησιμοποιεί συνήθως παραμετρικά όργανα δοκιμής, μέσω της μέτρησης των τιμών παραμέτρων του IC, για την αξιολόγηση των δεικτών απόδοσής του.
Τα πλεονεκτήματα των παραμετρικών δοκιμών είναι η γρήγορη ταχύτητα δοκιμής και η απλή λειτουργία. Ωστόσο, το μειονέκτημα των παραμετρικών δοκιμών είναι ότι η κάλυψη των δοκιμών είναι χαμηλή και δεν μπορεί να ανιχνεύσει λογικά σφάλματα και σημεία συμφόρησης επιδόσεων σε ολοκληρωμένα κυκλώματα.