【原】芯片IC测试专栏—LatchUp测试

　　大家都知道IC芯片的可靠性是芯片能不能正常量产的重要指标，那么IC的可靠性都包括哪些呢？ESD（HBM，CDM），HTOL（老化测试）,HAST(封装可靠性测试),BHAST（偏压可靠性测试），当然还有芯片的LatchUp测试，本文中，我不会介绍为什么要进行LatchUp测试，只是要介绍一下LatchUp到底要测什么，测试条件是怎么样的？

　　首先，消费级IC芯片的LatchUp测试主要依据标准JESD78进行测试，当然，会有专门的仪器设备进行测试，通常IC芯片出来之后，会委托第三方实验室进行LatchUp测试，（第三方实验室可以出一个测试报告，这样客户的认可度会比较高，而且设备仪器不用购买以及维护）。那么详细的测试条件和测试步骤分别是什么呢？

　　首先，是环境温度，有两种，第一种就是在常温进行测试；另外一种就是规定温度下的测试，如最大运行温度，最大运行结温，或者是客户指明的温度等等。这一条件，只需要告诉第三方实验室即可设置。

　　然后呢就要进行Latchup的测试，主要分为3个部分，其实可以总结为两部分，一是电流测试，另一个是电压测试：

　　1.电流测试

　　电流测试分为两部分，正电流测试（灌入电流）和负电流测试（拉电流），主要是对普通IO进行电流测试。

　　

　　正电流测试

　　

　　负电流测试

　　上面两张图描述了正负电流测试过程中芯片电源和测试IO的电压波形。大概如下：测试开始时，给芯片VDD上电，然后测量一个正常情况下的VDD的耗电值，Inormal，之后，给IO加电压（正电流测试时，加最大电压，负电流测试时，加最小电压），然后，对IO进行正负电流的测试，那么IO上的电压会升高或者降低（注意：IO引脚上的电压会限压，防止芯片是因为过压而损坏，具体计算公式在测试标准有），过一段时间之后（至少10us，最大1s）, IO 上的正负电流去掉，稳定一段时间之后，再次测量VDD的耗电，Inormal2，比较前后两个电流值，进行判断，如果Inormal <=25mA,那么Inormal2必须小于Inormal+10mA，如果Inormal >25mA，那么Inormal2必须小于1.4*Inormal。这样IO的正负电流就测试完成了。

　　2.电压测试

　　电压测试主要是针对芯片的供电引脚，进行过压测试，如下所示：

　　

　　过压测试

　　上面的图片描述了Latchup电压测试的流程。在测试过程中，首先给芯片供电引脚加上最大的运行的电压Vmax_operation（注意，Vmax_operation是芯片最大运行电压，不是最大绝对电压，经常有人会弄错），测量此时的耗电Inormal，然后，给芯片供电加1.5*Vmax_operation的电压，过一段时间（10us到1s），芯片供电恢复Vmax_operation，然后再次测量芯片耗电，Inormal2，然后比较Inormal和Inormal2.（比较标准和电流测试的标准一致）。

　　整个芯片的LatchUp测试流程大概就是这么多，当然，测试过程中，会对电压电流的上升下降和维持有严格的标准，我们这里不做过多叙述，这些需要用到的话直接到测试标准JESD78上面查看即可。

　　最后，我们再说一下，我们如果要委托第三方实验室做LatchUp实验的话，需要给他们提供什么测试条件：

　　芯片测试的温度，室温还是说特殊的温度芯片引脚定义，需要标准哪些是电源，地以及IO需要芯片供电引脚的最大运行电压，（影响过电压测试的测试条件）芯片芯片IO引脚的最小和最大电压，（影响电流测试的测试条件）

　　本文就介绍这么多，下一篇文章我会深入解释一下，芯片IC的LatchUp到底是怎么产生的，这样测试的目的是什么。