IC內(nèi)置熔絲熔斷方法
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某些計(jì)量電路為了防止工藝上電阻溫度-階溫度因子的偏差，采用了熔絲結(jié)構(gòu)以得到更精確的基準(zhǔn)。在圓片測試時(shí)，可以根據(jù)電路實(shí)際基準(zhǔn)點(diǎn)在一定范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整，使出廠電路的基準(zhǔn)更加精確，一致性更好?？膳渲眯砸彩前雽?dǎo)體發(fā)展的一個(gè)方向。對于可編程電路，可根據(jù)市場的需求燒熔絲編程，使電路具有更強(qiáng)的適應(yīng)性，而且熔絲是一次性編程，具有更強(qiáng)的安全性。一個(gè)優(yōu)秀的測試程序應(yīng)當(dāng)有明顯的模塊化，簡明有效、邏輯性強(qiáng)。這樣的程序便于他人閱讀理解和相互交流，也有利于調(diào)試過程中的修改調(diào)整。
2 熔絲熔斷的硬件設(shè)計(jì)
2.1 硬件設(shè)計(jì)原理
熔絲是集成電路生產(chǎn)中所使用的一項(xiàng)重要技術(shù)。熔絲的結(jié)構(gòu)如圖1。
為了能提供足夠大的瞬問電流，又保護(hù)PE卡不受損，我們設(shè)計(jì)的硬件方案使熔絲引線不接入測試儀的通道，而通過電容放電來提供熔斷熔絲所需的瞬間大電流。電容的充電、放電由繼電器來控制，而繼電器的開啟、閉合由測試儀通道(所選擇通道由用戶根據(jù)需要任意定義)提供電壓來控制。原理圖如圖2。
2.2 硬件設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)
可以看出該設(shè)計(jì)具有如下優(yōu)點(diǎn)：
(1)熔斷熔絲時(shí)的大電流由電容產(chǎn)生，直接施加至熔絲兩端。由于避丌了測試儀，所以電流不受測試儀額定電流的限制，不會對測試儀造成不良傷害。
(2)在特定時(shí)刻對特定電路進(jìn)行測試時(shí)，該電路只可能是某一狀態(tài)，也就是說只是執(zhí)行眾多熔絲方案中特定的一種。所以在特定時(shí)刻，各根熔絲只是選擇熔斷或保持兩者之一，即相對應(yīng)的電容最多只進(jìn)行一次放電。由于在默認(rèn)狀態(tài)或者在執(zhí)行其他參數(shù)測試或功能測試時(shí)，所有熔絲所對應(yīng)的電容都處于充電狀態(tài)，所以各個(gè)電容有足夠的電量產(chǎn)生所需的大電流。同時(shí)硬件設(shè)計(jì)中采用一根熔絲對應(yīng)一個(gè)繼電器、一個(gè)電容，既可準(zhǔn)確操作，相互之間又不會有任何影響。
(3)硬件設(shè)計(jì)中用繼電器來選擇電容是接在電源上充電或是跨接在熔絲兩端放電。繼電器的選通由相應(yīng)的測試通道來控制。由于測試通道的狀態(tài)可以在主程序中設(shè)定，又可以在測試矢量中進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。所以該設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)與參數(shù)測試或功能測試的相互兼容并友好交換。
3 熔絲調(diào)整基準(zhǔn)
3.1 熔絲方案簡介
表1所示是某電路的熔絲調(diào)節(jié)方案。其中Tosc表示所測振蕩方波周期?！?”表示Oa-Ob間的熔絲不熔斷，“1”表示Oa-Ob間的熔絲熔斷。Tosc超出表1第一列所示范圍則判為無效。調(diào)節(jié)精度為0.44μs／(一個(gè)最小調(diào)節(jié)單位)。
在對芯片進(jìn)行測試時(shí)，根據(jù)實(shí)際測得的頻率值選擇相應(yīng)的熔絲方案，燒斷所對應(yīng)的熔絲，將所測試電路的基準(zhǔn)進(jìn)行一定量的調(diào)整，使基準(zhǔn)趨于理想的范圍。傳統(tǒng)方法是機(jī)械地用if...else語句來編程，程序如下：
就結(jié)果而言，該測試程序是正確的，完全可以達(dá)到技術(shù)要求。但我們可以發(fā)現(xiàn)程序如此編寫的明顯弊端：
(1)程序的編寫相當(dāng)繁瑣，容易出錯(cuò)。就該產(chǎn)品而言，調(diào)整熔絲的可能方案共有32種。所以程序?qū)浅＠圪槨r且如此多的if...else語句通常足拷貝后對語句體進(jìn)行相應(yīng)的修改，而每種方案中會有0～5根不同組合的熔絲需要熔斷，所以在編程過程中很有可能出現(xiàn)失誤且不容易發(fā)覺。如此很有可能燒錯(cuò)熔絲，而熔絲是不可恢復(fù)的。這樣的損失是無法彌補(bǔ)的。
(2)程序缺乏模塊性，可讀性差，不便于他人閱讀理解和相互交流；在新品調(diào)試分析過程中修改、調(diào)整不便，操作靈活性差。
3.4 改進(jìn)方法
對于復(fù)雜問題我們應(yīng)當(dāng)進(jìn)行分析，設(shè)法找出其中的規(guī)律，針對規(guī)律沒計(jì)出合理有效的方法。針對表1進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，可以得表2。
對比可以看出，傳統(tǒng)方法雖然結(jié)果正確，但是僅適用于熔絲較少的情況。隨著熔絲數(shù)目的增加，假設(shè)由5根增加為6根，那么熔絲方案就會由32種增加到64種，程序的長度就會呈指數(shù)倍數(shù)增加，不僅增加了編程的工作量，而且編程中出錯(cuò)的幾率也會相應(yīng)增加。而改進(jìn)方法顯然程序簡潔，便于閱讀、調(diào)試和分析；而且模塊化、條理清晰，不易出錯(cuò)；熔絲數(shù)目的增加并不會使程序的篇幅明顯增加。因而改進(jìn)方法具有強(qiáng)大的適應(yīng)能力，可以適用于大多數(shù)熔絲類產(chǎn)品。目前公司熔絲類產(chǎn)品基本都采用該方法，具有極大的實(shí)用價(jià)值。
4 熔絲編程
4.1 熔絲編程簡介
可編程遙控編碼電路，可應(yīng)用于夜盜報(bào)警系統(tǒng)、汽車防盜系統(tǒng)、車庫門控制系統(tǒng)、家庭／辦公安全系統(tǒng)及個(gè)人報(bào)警系統(tǒng)。編碼信號輸入時(shí)序如圖3所示。
由于電路應(yīng)用于安全系統(tǒng)，所以對各個(gè)電路的編碼要求具有唯一性，也就意味著在測試時(shí)對各個(gè)電路要輸入不同的測試碼。而測試系統(tǒng)所調(diào)用的測試碼在測試過程中是不能更改的，即便能找出方法對不同的電路調(diào)用不同的測試碼，也不具可操作性。因?yàn)榫湍帽倦娐穪碚f，它具有22根熔絲，即可支持多達(dá)222種地址碼，不可能編寫222個(gè)測試碼來對222個(gè)電路分別編程。
4.3 熔絲編程解決方案
對此，可以先將測試碼進(jìn)行分割，測試碼由22段組成，第1段燒第1根熔絲，第2段燒第2根熔絲，……，第22段燒第22根熔絲。再將22根熔絲看作是一個(gè)22位的數(shù)組。要燒制的代碼取決于變量COUNT，測試時(shí)將COUNT轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制變量，再對二進(jìn)制變量進(jìn)行掃描分析，對于為1的位調(diào)用相應(yīng)段的測試碼，燒斷相應(yīng)的熔絲，對于為0的位不操作。具體程序如下：
4.4 結(jié)論
該方案巧妙地解決了由于受測試系統(tǒng)的限制原本不便解決的問題。同時(shí)，由于變量COUNT的值存儲于測試儀硬盤上的記錄文件rec.txt，在每個(gè)電路測試開始時(shí)由程序oprec將COUNT的值讀入機(jī)器內(nèi)存中，在每個(gè)電路測試結(jié)束后將變量COUNT加一后再由程序clrec存入記錄文什rec.txt。這樣既可保證每個(gè)電路編碼的唯一性，又可保護(hù)數(shù)據(jù)不會因突發(fā)事件而丟失，具有極強(qiáng)的安全性。
5 結(jié)束語
總而言之，寫一個(gè)測試程序并不難。但I(xiàn)C市場是一個(gè)日新月異、競爭相當(dāng)激烈的市場。所以作為一個(gè)優(yōu)秀的測試軟件工程師，應(yīng)當(dāng)能從測試儀硬件配置的實(shí)際情況出發(fā)，充分合理利用測試儀的
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