测控技术与仪器专业生产实习报告34页

1、 测控技术与仪器专业生产实习报告学院：机械与电子控制工程学院班级：测控1101姓名：白明霞学号：11222001指导教师：郭保青 万里冰实习日期：2014.7.282014.8.8一、实习概况实习时间：2014.7.28-2014.8.8实习地点：无锡市公共实训基地实习要求：掌握如下的专业知识和技能并通过考核。1.集成电路及测试常识2.模拟集成电路测试原理、方法及设备详细构成；3.集成电路主要参数及测试设备框架构成；4.评估集成电路的具体技术指标；5.集成电路测试实际操作。二、实习企业介绍北京信诺达泰思特科技股份有限公司成立于2008年11月，注册资本为632万人民币，主要从事集成电路测试系统

2、的研发。在集成电路测试领域具有深厚的技术实力与市场储备，同时承接集成电路测试服务、电路板测试维修业务。公司是集研制、开发、销售、服务于一体的高新技术企业。由研发人员发明了“一种快速获取DSP测试向量的方法及装置”并取得国防专利证书。公司核心研发团队多年来一直从事半导体测试系统的研发工作，参与并完成的项目包括国家六.五重点科技攻关项目“大规模/超大规模存储器集成电路测试系统研制”；国家“七五”、“八五”重点科技攻关项目“测试程序库的开发与实用化”；北京市科学院“100M超大规模数字电路测试系统研制”项目等，以上项目均顺利通过验收。公司所研发的产品涵盖数字集成电路测试、模拟集成电路测试、数模混合集

3、成电路测试、存储器测试、继电器测试、电源模块测试等，曾为多家封装测试企业、军工企业及科研院所提供产品及服务，广泛应用于航空、航天、铁路、船舶、兵器、电子、核工业等领域。还可以针对用户实际需求，量身为客户提供最优的测试解决方案。公司秉承“敬业、奉献、协同、创新”的精神，为客户提供高质高效的测试展品和服务。三、实习内容第一周：7月28日上午我们来到无锡公共实训基地学习集成电路测试的相关知识。下午基地领导带我们参观了公司、介绍了相关产品。产品描述：ST5000是一款高精度的半导体分立器件测试系统，该系统采用了标准的PXI总线，能够兼容CPCI和PXI设备。它是一款浮动资源的测试工作站，这种特殊的架构

4、方式使得用户可以最有效的利用系统资源，配置出最经济、高效的测试系统。测试原理符合相应的国家标准、国家军用标准。ST5000旨在帮助您最大限度地提高系统的正常运行时间、性能，大幅降低器件的测试时间，提高测试效率，同时最大限度地降低运营成本，支持广泛的业务。而且，我们的服务可以完全灵活的满足您的需求。系统基本特征：1.最低的拥有成本，可靠的、可扩展的体系结构。2.CPU内嵌在系统主机内，并通过PXI总线控制和管理测试主机。3.Windows XP/2000操作系统，窗口式编程，直观、友好的图形用户界面极大的方便了用户。4.支持两测试站乒乓测试，两测试站可测试不同的器件类型，并支持不同的工作模式。5

5、.系统采用四线开尔文连接方式及屏蔽措施保证被测器件端的测试精度和稳定性。6.兼容各类机械手、探针台。7.系统可以兼容所有CPCI和PXI设备，可以扩展数字资源，客户对机器的使用方式有多种选择。8.设备所有板卡和测试盒都是可以插拔的，是用户在使用过程中方便维护。9.机器体积的减小，缩短主机与DUT卡的距离，提高了设备的稳定性和精确度。产品描述：外形尺寸610mm（长）x570mm（宽）x270（高）。机箱加电缆结构的设计，可以灵活的外接各种类型的机械手、探针台。ST3020测试系统可以测试数字、模拟、数模混合IC，覆盖面广，可靠性高，一台设备可解决多种测试需求。根据用户需求可灵活配置出不同种类的

6、测试机，帮助您降低测试成本。ST3020旨在帮助您最大限度地提高系统的正常运行时间、性能，大幅降低器件的测试时间，提高测试效率，同时最大限度地降低运营成本，支持广泛的业务。而且，我们的服务可以完全灵活的满足您的需求。基本特征：1.可配置成数字、模拟、数模混合三种测试机型。2.完全的四象限Kelvin电压电流源。3.直观、友好的图形用户界面以及接口，程序的快速开发。4.庞大的测试程序库，提供上千种测试程序。5.风冷式，占地面积小，使用标准的220V电源插座。6.可兼容各类探针台、机械手。7月29日：上午参观企业生产流程、了解企业运作模式。下午讲解集成电路（半导体）基础知识，主要介绍了半导体与集成

7、电路的定义，用途及半导体与集成电路的关系。半导体是指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。半导体在收音机、电视机以及测温上有着广泛的应用。如二极管就是采用半导体制作的器件。集成电路（简称IC）是20世纪50年代后期一60年代发展起来的一种新型半导体器件。它是经过氧化、光刻、扩散、外延、蒸铝等半导体制造工艺，把构成具有一定功能的电路所需的半导体、电阻、电容等元件及它们之间的连接导线全部集成在一小块硅片上，然后焊接封装在一个管壳内的电子器件。其封装外壳有圆壳式、扁平式或双列直插式等多种形式。集成电路技术包括芯片制造技术与设计技术，主要体现在加工设备，加工工艺，封装测试，批量生产及设计创新的能力

8、上。集成电路具有体积小，重量轻，引出线和焊接点少，寿命长，可靠性高，性能好等优点，同时成本低，便于大规模生产。它不仅在工、民用电子设备如收录机、电视机、计算机等方面得到广泛的应用，同时在军事、通讯、遥控等方面也得到广泛的应用。用集成电路来装配电子设备，其装配密度比晶体管可提高几十倍至几千倍，设备的稳定工作时间也可大大提高。7月30：上午讲解数字集成电路主要参数及测试设备构成。下午讲解模拟集成电路测试技术。数字集成电路简介：数字集成电路具有直流参数、交流参数、和逻辑功能三大主要特性参数。直流测试常用的测试方法有加压测流（FVMI）和加流测压（FIMV）。交流测试方法有二，一是在某个或多个功能测试

9、时，将所有的AC时序参数设置为最差情形，和功能测试一并进行。另一方法则是单独地进行AC测试，逐一测试各个AC参数。模拟集成电路简介模拟集成电路主要是指由电容、电阻、晶体管等组成的模拟电路集中在一起用来处理模拟信号的集成电路。包括电压调节器、电压基准、运算放大器、比较器、音频放大器等。模拟信号是指用连续变化的物理量表示的信息，其中信号的幅度，或频率，或相位随时间作连续变化，如目前广播的声音信号，或图像信号等。评价一个模拟集成电路测试系统的时候看测试器件的适用范围、直流测试能力、交流测试能力、软件操作性和可扩展性等。（1）直流测试能力包括：电源和测量表的数量。电压能力：加压幅度、加压精度、加压分辨

10、率、测压幅度、测压精度、测压分辨率。电流能力：加流幅度、加流精度、加流分辨率、测流幅度、测流精度、测流分辨率。（2）交流测试能力包括：施加信号的频率范围，频率的准确度，失真度。输出电压的幅值范围，电压的准确度。测量信号的频率范围。测量电压的幅值范围，测量准确度。时间测量的范围，测量的精度，分辨率。运算放大器测试方法运算放大器是能对信号进行数字运算的放大电路。具有很高的增益和输入阻抗的特点。理想运放工作在线性区时可以得出二条特性：虚短：因为理想运放的电压放大倍数很大，而运放工作在线性区，输出电压不超出线性范围（即有限值），所以，运算放大器同相输入端与反相输入端的电位十分接近相等。所以运放两输入端

11、的电压差近似两输入端短路。这一特性称为虚短。虚断：由于运放的输入电阻很大，流入运放同相输入端和反向输入端中的电流十分微小，比外电路中的电流比较往往可以忽略，这相当运放的输入端开路，这一特性称为虚断。采用辅助放大器（A）与被测器件（DUT）构成闭合环路的方法进行测试，基本测试原理如图所示。运放的测试参数一般的运放，比较器的测试参数包括：输入时调电压Vos、输入失调电流Ios、输入偏置电流Ib、开环电压增益Avo、共模抑制比CMRR、电源电压抑制比PSRR、输出电压摆幅Vo、增益带宽积GBP、输出电压转换速率SR、电源电流IS。输入时调电压Vos参数定义：使输出电压为零（或规定值）时，两输入端间所

12、加的直流补偿电压。测试方法：测试原理如下图所示。（1）VS4施加0伏；（2）在辅助放大器A1的输出端测得电压Vlo；（3）计算公式： Vos=VLo/401输入偏置电流Ib参数定义：使输出电压为零（或规定值）时，流入两输入端电流的平均值。测试方法：测试原理如下图所示。分为两种测试方法。Ib比较大（几百nA）以上时的测试方法：（1）VS4施加0伏；（2）将K1、K3闭合，K2断开，在辅助放大器A2的输出端测得电压VLo（3）计算公式：Ib=Vlo/1M开环电压增益Avo参数定义：器件开环时，输出电压变化与差模输入电压之比。测试方法：测试原理如下图所示。（1）VS4施加Vref+，在辅助放大器A1

13、的输出端测得电压VL4；（2）VS4施加Vref-，在辅助放大器A1的输出端测得电压VL5；（3）计算公式：Av0=(Vref+Vref-)/(VL4VL5)/401)或Av0=20log(Vref+Vref-)/(VL4VL5)/401)(dB)共模抑制比CMRR参数定义：差模电压增益与共模电压增益之比。测试方法：测试原理如下图所示。（1）电源端施加规定的电压（V+）Vic和（V）Vic；（2）VS4施加Vic，在辅助放大器A1的输出端测得电压VL6；（3）电源端施加规定的电压（V+）Vic+和（V）Vic+；（4）VS4施加Vic+，在辅助放大器A1的输出端测得电压VL7；（5）计算公式：

14、CMRR=(Vic+Vic)/(VL6VL7)/401)或CMRR=20lg(Vic+Vic)/(VL6VL7)/401)(dB)电源电压抑制比PSRR参数定义：电源的单位电压变化所引起的输入失调电压的变化率。测试方法：测试原理如下图所示。（1）VS4施加0V，在辅助放大器A的输出端测得电压VL8；（2）电源电压变化V，在辅助放大器A的输出端测得电压VL9；（3）计算公式：PSRR+=(VL9VL8)/401)/V或PSRR+=20lg(VL9VL8)/401)/V）（dB）输出电压摆幅Vo（1）VS4施加Vo+，在被测器件输出端测得电压Vo+；（2）VS4施加Vo，在被测器件输出端测得电压V

15、o；增益带宽积GBP参数定义：在3dB/倍频程的增益频率特性范围内，电压增益与对应频率的乘积。测试方法：测试原理图如下图所示。（1）输入端施加规定的信号电压，调节信号频率为Fm。（2）在输出端测得电压Vo；（3）计算公式：GBP=（Vo/Vi）Fm电源电流Is参数定义：输入端无信号且输出端无负载时，器件所消耗的电源功率。测试方法：（1）VS4施加0伏；（2）输入端置“地”（或规定的参考电压）；（3）在电源端V+及V分别测得ls+及ls。三.三端稳压器的测试方法电压调整器测试方法采用由辅助放大器（A）与被测器件（DUT）构成闭合环路的方法进行测试，基本测试原理图如图所示。电压调整期的测试参数有输

16、出电压Vo、线型调整度Sv、负载调整度Si、静态电流IB、纹波抑制比SVR等。输出电压Vo参数定义：输出端所输出的直流电压。测试方法：（1）输入端施加规定的电压。（2）通过辅助放大器A的输出端测得电压Vo。线型调整度Sv参数定义：输入电压变化时，输出电压的差值。测试方法：（1）输入端施加电压V1，通过辅助放大器A的输出端测得电压Vo1；（2）输入端施加电压V2，通过辅助放大器A的输出端测得电压Vo2；计算公式：Vo=Vo1 Vo2负载调整度参数定义：输出负载变化时，输出电压的差值。测试方法：（1）输入端拉电流I1，通过辅助放大器A的输出端测得电压Vo1；（2）输入端拉电流I2，通过辅助放大器A

17、的输出端测得电压Vo2；计算公式：Vo=Vo1 Vo2静态电流IB参数定义：输出端无负载（或施加规定负载）时，器件所消耗的电源功率测试方法：（1）在输入端施加规定的电压；（2）在输出端施加规定的电流；（3）在输入端测得IB。纹波抑制比SVR参数定义：测试方法：（1）在输入端施加规定的交流成分；（2）在输出端测量交流成分；（3）SVR=20Log(Vos/Vis)dB，其中Vos为输出端交流成分，Vis为输入端交流成分。可调输出三端稳压器基准电压Vref参数定义：输出端与可调端电压之差。测试方法：（1）在输出端施加规定的负载电流，测得输出端电压V1。（2）在相同的条件下，测得调整端电压V2。Vr

18、ef=V1V27月31日：讲解数字集成电路测试技术基础知识1.数字集成电路测试设备主要技术指标及含义2.数字IC主要指标及测试方法建立时间 ：参考信号达到一定电压点（参考信号使能）前，数据准备好能保证被正确识别所需的最小时间。保持时间：参考信号达到一定电压点（使能）后，为了保证读取无误，数据保持当前状态所必须持续的最小时间。传输延迟：一个信号的传输和另一个相关信号的传输之间的时间间隔。测量上以特定电压点为参考电压为参考坐标。最小脉宽：包括两个独立参数，最小脉冲低时间（时钟低宽度），脉冲可以（或必需）保持在逻辑0状态的最小时间；最高频率：最高操作频率的测试，某些时候也被称为“全速测试”，包括测试

19、器件在最高频率下其相关参数是否仍然符合器件规格书的要求。输出使能时间：输出信号从高阻状态切换到驱动有效逻辑电平状态所需的时间。输出失效时间：输出端从有效逻辑电平状态切换到高阻状态所需的时间。DC参数测试VOH/IOHVOH指器件输出逻辑1时输出管脚上需要保证的最低电压；IOH指器件输出逻辑1时输出管脚上的负载电流；测试目的：VOH/IOH测试实际上测量的是输出管脚在输出逻辑1时的电阻，此测试确保输出阻抗满足设计要求，并保证在严格的VOH条件下提供所定义的IOH电流。测试方法：VOH/IOH测试可以通过静态或动态方式实现，这里我们先说说静态方法。如图4-3，静态测试时，器件的所有输出管脚被预置到

20、输出逻辑1状态，测试机的PMU单元通过内部继电器的切换连接到待测的输出管脚，接着驱动（拉出）IOH电流，测量此时管脚上的电压值并与定义的VOH相比较，如果测量值低于VOH，则判不合格。8月1日：公司组织我们进行了为期一天的拓展训练。这不是一次普通的郊游或者娱乐活动，而是活泼生动而又非常具有教育和纪念意义的体验式培训。其中令我印象最深刻的就是背摔。在倒下去的一瞬间也许我们想到的是死亡，也许我们鼓足了勇气走上了高台却在倒下的一瞬间心生懊悔，也许我们懂得队友会接住自己却总忍不住蜷缩自己。信任背摔让我们学到了很多，同时也重新审视了自己。要相信自己。相信自己是给自己一种勇气：相信自己能够打败恐惧，相信自

21、己能够做好。相信自己是相信别人的基础。要相信别人，相信你的同伴，相信你的队友，相信一个集体。只有付出了所有的真诚那么你的同伴，你的队伍也会给予你最无私、最真诚的支持和帮助。在心灵的交流中，只有充分的相信自己，相信自己的队友，才能毫无顾忌的倒下去，你交给他们的是一份信任，一份责任，他们回报给你一份信任，一份勇气。拥抱恐惧。有时候恐惧难以避免，战胜恐惧的基本是学会正视恐惧、拥抱恐惧。人的恐惧源于对未知的恐惧，对死亡、对生命失去的恐惧。但恐惧绝不是为了让我们退缩，是为了让我们变得更加坚强，让我们懂得什么叫做永不言败。信任背摔鼓舞了我们在生活中、在学习中，做个无所畏惧，永不退缩的人，做个相信别人也值得

22、别人相信的人。第二周8月4日：集成电路测试实际操作数字组测试74lS74。74ls74是一个边沿触发器数字电路器件，每个器件中包含两个相同的、相互独立的边沿触发d触发器电路。逻辑图：功能表：8月5日：集成电路测试实际操作模拟组测试LM7805三端稳压集成电路LM7805。电子产品中，常见的三端稳压集成电路有正电压输出的lm78 系列和负电压输出的lm79系列。三端IC是指这种稳压用的集成电路，只有三条引脚输出，分别是输入端、接地端和输出端。它的样子象是普通的三极管，TO- 220 的标准封装，也有lm9013样子的TO-92封装。用lm78/lm79系列三端稳压IC来组成稳压电源所需的外围元件

23、极少，电路内部还有过流、过热及调整管的保护电路，使用起来可靠、方便，而且价格便宜。该系列集成稳压IC型号中的lm78或lm79后面的数字代表该三端集成稳压电路的输出电压，如lm7806表示输出电压为正6V，lm7909表示输出电压为负9V。因为三端固定集成稳压电路的使用方便，电子制作中经常采用。在实际应用中，应在三端集成稳压电路上安装足够大的散热器（当然小功率的条件下不用）。当稳压管温度过高时，稳压性能将变差，甚至损坏。当制作中需要一个能输出1.5A以上电流的稳压电源，通常采用几块三端稳压电路并联起来，使其最大输出电流为N个1.5A，但应用时需注意：并联使用的集成稳压电路应采用同一厂家、同一批

24、号的产品，以保证参数的一致。另外在输出电流上留有一定的余量，以避免个别集成稳压电路失效时导致其他电路的连锁烧毁。在lm78 * 、lm79 * 系列三端稳压器中最常应用的是TO-220 和TO-202 两种封装。这两种封装的图形以及引脚序号、引脚功能如附图所示。图中的引脚号标注方法是按照引脚电位从高到底的顺序标注的。这样标注便于记忆。引脚为最高电位，脚为最低电位，脚居中为接地端。从图中可以看出，不论正压还是负压，脚均为输出端。对于lm78*正压系列，输入是最高电位，自然是脚，地端为最低电位，即脚，如附图所示。对与lm79*负压系列，输入为最低电位，自然是脚，而地端为最高电位，即脚，如附图所示。7805引脚正确的顺序：1脚接输入，2脚接地，3脚接输出。附：静态电流测试程序SEIDVI(1，FVMI,10，V,20，MA);DVION(1);Delay(10);MEASUREDVI(1,0,10,0,V1);if(!SHOWRESULT(“Id”,0,V1,MA,R,0)BIN(1)；输出电压测试程序：线型调整度测试程序：负载调整度测试程序：纹波抑制比测试程序：8月6日:集成电路测试实际操作模拟组测LF356LF356是第一个合成的JFET输入的运算放大器，它把匹配的高电压的JFET晶体管和标准的双极性晶体管放到了一块芯片上（双极FET技术）。这些