混合信号集成电路测试和测量的介绍

Integrated  circuits  incorporating  both  digital  and  analog  functions  have  become  increasingly  prevalent  in  the  semiconductor  industry.  Complex  digital  circuits  are  now  commonly  combined  with  analog  circuits  as  part  of  the  continuing  drive  toward  higher  levels  of  electronic  system  integration.  For  example,  complex  microprocessors  are  frequently  combined  with  highperformance analog  and  mixed-signal  circuits  to  form  so-called  \"system-on-a-chip\"  devices.  An  example  of  this  is  a  single  chip  modem  combining  a  digital  signal  processor  with  precision  analog-to-digital  and  digital-to-analog  functions  on  a  single  silicon  die.  Such  devices  offer  the  semiconductor  customer  significant  savings  in  manufacturing  costs  due  to  the  resulting  reduction  of  chip-to-chip  interconnections. Mixed-signal  IC  test  and  measurement  has  grown  into  a  highly  specialized  field  of  electrical  engineering.  However,  test  engineering  is  still  a  relatively  unknown  profession  compared  with  IC  design  engineering.  It  has  become  harder  to  hire  and  train  new  engineers  to  become  skilled  mixed-signal  test  engineers.  It  may  take  one  to  two  years  for  a  mixed-signal  test  engineer  to  develop  enough  knowledge  and  experience  to  develop  adequate  test  solutions.  The  slow  learning curve  for  mixed-signal  test  engineers  is  largely  due  to  the  shortage  of  written  materials  and  university-level  courses  on  the  subject  of  mixed-signal  testing.  While  many-  books  have  been  devoted  to  the  subject  of  digital  test  and  testability,  the  same  cannot  be  said  for  analog  and  mixed-signal  automated  test  and  measurement. Training  for  mixed-signal  test  engineers  has  historically  started  with  a  sink-or-swim  training  course  covering  the  use  of  the  test  equipment  itself,  with  little  or  no  training  on  the  basics  of  mixed-signal  test  and  measurement.  This  equipment-centric  approach  to  training  is  analogous  to  teaching  a  student  how  to  drive  by  simply  explaining  the  mechanics  of  the  automobile  itself  (pull  this  knob,  push  that  pedal,  etc.).  It  would  be  unwise  to  assign  such  an  inadequately  trained student  to  drive  from  L.A.  to  Pittsburgh  without  a  roadmap  and  without  a  working  knowledge  of  trivialities  such  as  stop  lights  and  police  sirens.  Similarly,  a  new  test  engineer  is  often  assigned  to  develop  tests  for  a  complex  circuit  without  training  in  basic  test  definitions  and  common  test  techniques. The  test  engineer  is  also  exp~cted  to  contribute  to  the  defmition  of  testability  circuits  that  are  incorporated  into  the  design  of  the  device  to  be  tested.  Again,  there  is  little  fonnal  reference  material  or  training  on  the  subject  of  basic  mixed-signal  design  for  test  (Dff).  As  a  result,  new  test  engineers  often  overlook  basic  deficiencies  in  the  circuit  architecture  that  prevent  the  device  from  being  tested  thoroughly  and  economically.