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芯片设计中的模拟电路故障诊断与测试技术.docx
资料介绍
模拟电路故障诊断与测试技术是确保芯片质量和可靠性的关键环节，在芯片制造和系统维护中用于检测和定位故障。与数字电路相比，模拟电路的故障诊断难度更大，因为模拟电路的性能参数是连续值，故障模式多样，且测试结果受工艺波动和温度变化的影响。本文将从故障模型、测试方法、BIST、故障诊断、参数测试以及测试生成等方面，系统阐述模拟电路故障诊断与测试技术。
故障模型
模拟电路的故障模型描述了电路可能出现的故障类型和特征。
1. 硬故障：硬故障（Hard Fault）是电路的永久性物理损坏，包括：短路（金属线之间的短路）、开路（金属线的断裂）和器件损坏（PN结击穿、栅氧化层击穿）。硬故障导致电路功能完全失效。
2. 软故障：软故障（Soft Fault）是电路参数的偏差，导致电路性能下降但不完全失效。软故障包括：器件参数的漂移（阈值电压变化、跨导变化）、电阻值的变化和电容值的变化。
3. 参数故障：参数故障是电路性能参数超出规格范围，如运放的增益下降、带宽不足、失调电压过大等。参数故障在模拟电路测试中是最常见的故障类型。
测试方法
模拟电路的测试方法包括功能测试、参数测试和边界测试。
1. 功能测试：功能测试验证电路的基本功能是否正常，在输入信号激励下检查输出信号是否符合预期。功能测试在芯片测试中快速筛选功能失效的芯片。
2. 参数测试：参数测试测量电路的关键性能参数，如增益、带宽、失调电压、共模抑制比、电源抑制比等。参数测试使用精密测试仪器，测试精度和重复性要求高。
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