微電子計量測試技術（簡體書）

《微電子計量測試技術》對微電子計量技術、微電子測試技術、微電子測試設備以及微電子測試程序設計，從概念到具體的技術細節，都作了系統的介紹，具有很好的實用價值。我相信，《微電子計量測試技術》對從事微電子計量測試的專業技術人員、相關的管理干部，以及相關專業的學生們都有很好的參考價值。

沈森祖，男，浙江省桐鄉市人，研究員。原任國防微電子一級計量站常務副站長，中船重工集團公司第七○九所第六研究室主任兼微電子測試校準實驗室首席執行者。1977年畢業于南開大學數學系，進所後從事操作系統研究工作，1983年起負責微電子測試研究。在主持檢測、計量工作的25年中，用軟件工程和可測性設計的思想和方法開發測試程序，解決測試程序開發中的規范管理和可靠性驗證。解決過PLD自動測試操作平臺設計模擬算法、自動生成和無網卡異種機互連互操作等關鍵技術。在微電子計量技術，測試程序的設計、開發，集成電路變量的相關分析和測試設備檢定方法等研究中有獨到見地。曾獲兩項部、省級科技進步獎。先後在國家中文核心刊物和國際學術會議上發表過數十篇論文。

第一部分 基本概念
第1章 微電子計量測試的基本概念
1.1 微電子計量的基本概念
1.1.1 微電子計量的目的與任務
1.1.2 微電子計量的技術領域和地位
1.1.3 微電子計量的工作和研究范圍
1.1.4 微電子計量的單位制
1.1.5 微電子計量的主要術語和名詞
1.1.5.1 微電子器件
1.1.5.2 微電子器件參數
1.1.5.3 測試設備
1.1.5.4 (測試設備的)系統量
1.1.5.5 工程量
1.1.5.6 系統量和工程量的對應關系
1.1.5.7 內部參考源法
1.1.5.8 通道末端法
1.1.5.9 標準樣片法
1.1.5.10 量值傳遞體系
1.1.5.11 測試設備量值的穩定性指標
1.2 微電子測試的基本概念
1.2.1 微電子測試的目的與任務
1.2.2 微電子測試的技術領域和地位
1.2.3 微電子測試的工作和研究范圍
1.2.4 微電子測試的單位制
1.2.5 微電子測試的主要術語和名詞
1.2.5.1 與微電子計量單位相同的名詞
1.2.5.2 微電子測試
1.2.5.3 功能測試法
1.2.5.4 窮舉法
1.2.5.5 基于輸入向量的有限擴展法(狀態窮舉)

第二部分 微電子計量技術
第2章 微電子測試設備的計量技術
2.1 綜述
2.2 微電子測試設備的計量檢定技術
2.2.1 微電子測試設備的計量確認
2.2.2 微電子測試設備的溯源性規則
2.2.3 微電子測試設備的計量檢定原理
2.2.4 微電子測試設備的計量檢定方法
2.2.4.1 微電子測試設備的內部參考源檢定法
2.2.4.2 微電子測試設備的通道末端檢定法
2.2.4.3 微電子測試設備的標準樣片檢定法
2.2.4.4 微電子測試設備的內部參考源檢定方法實例
2.2.5 設備計量的不確定度評定
2.2.5.1 影響因素分析
2.2.5.2 標準計量器具或裝置固有的不確定度
2.2.5.3 環境條件引起的不確定度
2.2.5.4 人員素質引起的不確定度
2.2.5.5 測量方法和過程引入的不確定度
2.2.5.6 輔助硬件如夾具、引線等引起的不確定度
2.2.5.7 測量重復性引起的不確定度
2.2.5.8 設備計量的不確定度的合成
2.2.5.9 設備計量的不確定度評定實例
參考文獻

第3章 微電子標準樣片的制備、維護和應用技術
3.1 綜述
3.2 微電子數字器件標準樣片的制備技術
3.2.1 制備內容
3.2.2 制備方法
3.2.3 制備過程
3.2.3.1 原材料(器件類型)的確認
3.2.3.2 采購
3.2.3.3 臨時標識
3.2.3.4 三溫檢測
3.2.3.5 老化(靜態和動態老化)
3.2.3.6 檢漏
3.2.3.7 常溫終測
3.2.3.8 賦值參量的確定
3.2.3.9 賦值及穩定性驗證
3.2.3.10 命名及包裝(標識)
3.2.3.11 申請定級
3.2.3.12 定級鑒定
3.2.3.13 審批(發證書)
3.2.4 微電子標準樣片的維護技術
3.2.4.1 微電子標準樣片的維護
3.2.4.2 微電子標準樣片的復驗和周期檢定
3.2.5 微電子標準樣片的應用技術
3.2.5.1 應用規范
3.2.5.2 軟件開發
3.2.5.3 輔助硬件開發及誤差消除技術
3.2.5.4 消除輔助硬件誤差實例
3.2.5.5 通道復用技術
3.2.5.6 通道冗余測量技術
3.2.5.7 通道變換技術
參考文獻

第4章 微電子器件參數的計量檢定技術
4.1 綜述
4.2 微電子器件參數的計量檢定技術
4.2.1 微電子器件參數的計量檢定原理
4.2.1.1 輸入低電流Iil的計量檢定原理
4.2.1.2 輸入高電流Iih的計量檢定原理
4.2.1.3 輸出高阻態時的高電平電流Iozh的計量檢定原理
4.2.1.4 輸出高阻態時的低電平電流Iozl的計量檢定原理
4。2.1.5 電源電流Idd的計量檢定原理
4.2.1.6 輸出高電平Voh的計量檢定原理
4.2.1.7 輸出低電平Vol的計量檢定原理
4.2.1.8 輸入電容Ci的計量檢定原理
4.2.1.9 輸出電容Co的計量檢定原理
4.2.1.10 數據延遲時間TD(Q)的計量檢定原理
4.2.1.11 地址延遲時間TD的計量檢定原理
4.2.2 微電子器件參數的計量檢定依據
4.2.3 微電子器件參數的計量檢定方法
4.2.3.1 當前存在的致命問題
4.2.3.2 解決方法
4.2.4 參數檢定程序設計規范實例
4.2.4.1 目的和適用范圍
4.2.4.2 引用文件
4.2.4.3 定義
4.2.4.4 職責
4.2.4.5 要求
4.2.4.6 記錄
4.2.5 參數計量的不確定度評價
4.2.5.1 基礎知識
4.2.5.2 AC參量的量值校準方法
4.2.5.3 不確定度評定／計算
參考文獻

第三部分 微電子測試技術
第5章 微電子測試技術
5.1 綜述
5.2 微電子測試技術
5.2.1 微電子器件的分類
5.2.1.1 按規模分類的方法
5.2.1.2 按用途分類的方法
5.2.1.3 按結構分類的方法
5.2.1.4 按功能分類的方法
5.2.2 微電子器件的參數
5.2.2.1 TTL器件參數
5.2.2.2 HTL器件參數
5.2.2.3 ECL器件參數
5.2.2.4 CMOS器件參數：
5.2.2.5 雙極形隨機存儲器參數
5.2.2.6 MOS器件參數
5.2.2.7 微處理器及外圍接口器件參數
5.2.2.8 運算放大器參數
5.2.2.9 線性放大器參數
5.2.2.10 穩壓器參數
5.2.2.11 時基電路參數
5.2.2.12 模擬鎖相環參數
5.2.2.13 數字鎖相環參數
5.2.2.14 模擬乘法器參數
5.2.2.15 模擬開關參數
5.2.2.16 電壓比較器參數
5.2.2.17 D／A轉換器參數
5.2.2.18 A／D轉換器參數
5.2.2.19 讀出放大器參數
5.2.2.20 外圍驅動器參數
5.2.2.21 磁芯存儲器參數
5.2.2.22 顯示驅動器參數
5.2.2.23 電平轉換器參數
5.2.2.24 線電路參數
5.2.3 微電子器件的測試原理、技術和方法
5.2.3.1 功能測試
5.2.3.2 交流參數測試
5.2.3.3 直流參數測試
5.2.3.4 微電子器件參數的重要性分析
5.3 微電子測試的操作規范
5.3.1 微電子測試的人員要求
5.3.2 微電子測試設備的要求
5.3.3 微電子測試的環境要求
5.3.4 微電子測試的操作規程要求
5.3.5 微電子測試的記錄和報告要求
參考文獻

第6章 十大專用的測試技術
6.1 內建自測試
6.1.1 綜述
6.1.2 器件級離線BIST的體系結構
6.1.3 BIST的功能和關鍵元素
6.1.4 BIST的測試過程
6.1.5 當前BIST的水平
6.2 Iddq參數測試
6.2.1 Iddq參數測試原理
6.2.2 Iddq參數測試集生成
6.2.3 Iddq參數測試方法
6.2.4 Iddq參數測試的將來
6.3 Iddt參數測試
6.3.1 Iddt參數測試的基本原理
6.3.2 Iddt參數測試的基本方法
6.3.3 進一步研究
6.3.3.1 CMOS電路電流成分
6.3.3.2 Iddt參數的特性分析
6.3.4 Iddt參數解析模型研究
6.3.4.1 橇杠電流解析模型
6.3.4.2 橇杠電流解析模型韻修正
6.4 存儲器測試
6.4.1 存儲器的分類
6.4.2 存儲器的結構
6.4.3 存儲器的故障模型
6.4.4 存儲器的常見故障現象
6.4.5 測試圖形及其作用
6.4.5.1 N類測試圖形
6.4.5.2 N2類測試圖形
6.4.5.3 N2／3類測試圖形
6.4.6 存儲器的測試技術
6.4.6.1 EPROM測試技術
6.4.6.2 靜態RAM測試技術
6.4.6.3 動態RAM測試技術
6.4.7 存儲器測試中存在的問題
6.5 微處理器測試
6.5.1 實裝法
6.5.2 比較(測試)法
6.5.3 圖形(測試)法
6.5.3.1 輸入／輸出(I／O)通道設置
6.5.3.2 時鐘發生器(TG)設置和數據格式的設置
6.5.3.3 測試圖形的編制和調試
6.5.3.4 交流參數測試
6.6 PLD芯片測試
6.6.1 ispLSI器件測試
6.6.2 對E2CMOS單元和編程通路的測試
6.6.3 對I／O單元和GLB，ORP的測試
6.6.4 具體實現
6.6.4.1 輔助硬件設計
6.6.4.2 程序設計
6.7 FPGA測試
6.7.1 FPGA器件資源
6.7.2 FPGA測試的特殊性
6.7.3 FPGA測試方法
6.7.3.1 FPGA測試方法之
……
第四部分 微電子測試設備
第五部分 微電子測試程序設計開發技術

1.1.1 微電子計量的目的與任務微電子計量是無線電電子學計量專業的重要項目之一。微電子計量的目的是保證被測量的微電子器件的電性能參數（以下簡稱器件參數）量值的準確可靠。其主要任務是建立各級微電子器件參數標準，保證微電子器件參數測量的量值的準確統一。微電子器件參數的測量的量值的準確統一，是靠量值傳遞實現的。量值傳遞是將國家基準所復現的基本量值通過標準器具逐級傳遞到工作計量器具，從而保證復現的微電子器件的參數量值的準確和一致。
1.1.2 微電子計量的技術領域和地位微電子計量的技術領域是屬十大計量之一的無線電電子學的一個專業門類。十大計量都屬基礎技術。十大計量的其他九個計量名稱是幾何量、熱學、力學、電磁學、光學、化學、聲學、時間頻率和電離輻射。當前，我國十大計量的104個計量考核項目正在按學科進行調整，國防科技工業首先把104個計量考核項目整合成56個學科，并通過行政許可，設置17個一級計量站分工管理。由此初步建立了布局合理、精干高效的國防法制計量體系和考核系統，從而極大地提高了國防微電子計量測試結果的可信度。
微電子器件又稱集成電路，是電子設備的重要組成部分。而微電子元件一般指分立器件，有別于集成電路。微電子器件是隨著微電子技術的出現而產生的。近半個世紀以來，微電子技術以驚人的速度發展，使得微電子器件充斥到人類生活的方方面面，而且隨著信息化、自動化的不斷深入，微電子器件的重要地位將越來越突出。所以，和其他技術領域相比，微電子計量測試具有“差之毫厘，失之千里”的重要地位。
1.1.3 微電子計量的工作和研究范圍微電子計量的工作包括微電子器件參數計量以及用于復現參數量值所必需的測試設備的計量。用于復現參數量值所必須使用的測試設備，必須經過周期檢定，合格才能使用。所以，微電子計量的量值溯源是通過測試設備檢定裝置或標準樣片溯源到國家基準的。標準樣片是在溯源合格的測試設備上制備而得的具有穩定量值的集成電路，它屬于標準計量器具的組成部分。狹義地講，微電子計量的工作范圍就是管好這些設備和參數，但是，廣義地理解還有許多不同的見解。例如：從器件參數的層面擴展到分離元件也未嘗不可；從測試設備的層面擴展到器件制造的工藝設備層面，也有一定的道理。可是，由于器件的制造工藝設備的參數涉及電量、非電量和化學量（和器件的物理參數／部分可靠性參數相對應），因而，涉及微電子計量的領域也就非常寬廣，單靠微電子計量能否勝任，如何勝任值得探討。