IC內置熔絲熔斷方法
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某些計量電路為了防止工藝上電阻溫度-階溫度因子的偏差，采用了熔絲結構以得到更精確的基準。在圓片測試時(shí)，可以根據電路實(shí)際基準點(diǎn)在一定范圍內進(jìn)行調整，使出廠(chǎng)電路的基準更加精確，一致性更好?？膳渲眯砸彩前雽w發(fā)展的一個(gè)方向。對于可編程電路，可根據市場(chǎng)的需求燒熔絲編程，使電路具有更強的適應性，而且熔絲是一次性編程，具有更強的安全性。一個(gè)優(yōu)秀的測試程序應當有明顯的模塊化，簡(jiǎn)明有效、邏輯性強。這樣的程序便于他人閱讀理解和相互交流，也有利于調試過(guò)程中的修改調整。
2 熔絲熔斷的硬件設計
2.1 硬件設計原理
熔絲是集成電路生產(chǎn)中所使用的一項重要技術(shù)。熔絲的結構如圖1。
為了能提供足夠大的瞬問(wèn)電流，又保護PE卡不受損，我們設計的硬件方案使熔絲引線(xiàn)不接入測試儀的通道，而通過(guò)電容放電來(lái)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(lái)控制，而繼電器的開(kāi)啟、閉合由測試儀通道(所選擇通道由用戶(hù)根據需要任意定義)提供電壓來(lái)控制。原理圖如圖2。
2.2 硬件設計的優(yōu)點(diǎn)
可以看出該設計具有如下優(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(huì )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(shuō)只是執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，即相對應的電容最多只進(jìn)行一次放電。由于在默認狀態(tài)或者在執行其他參數測試或功能測試時(shí)，所有熔絲所對應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)硬件設計中采用一根熔絲對應一個(gè)繼電器、一個(gè)電容，既可準確操作，相互之間又不會(huì )有任何影響。
(3)硬件設計中用繼電器來(lái)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的測試通道來(lái)控制。由于測試通道的狀態(tài)可以在主程序中設定，又可以在測試矢量中進(jìn)行驅動(dòng)。所以該設計可以實(shí)現與參數測試或功能測試的相互兼容并友好交換。
3 熔絲調整基準
3.1 熔絲方案簡(jiǎn)介
表1所示是某電路的熔絲調節方案。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(wú)效。調節精度為0.44μs／(一個(gè)最小調節單位)。
在對芯片進(jìn)行測試時(shí)，根據實(shí)際測得的頻率值選擇相應的熔絲方案，燒斷所對應的熔絲，將所測試電路的基準進(jìn)行一定量的調整，使基準趨于理想的范圍。傳統方法是機械地用if...else語(yǔ)句來(lái)編程，程序如下：
就結果而言，該測試程序是正確的，完全可以達到技術(shù)要求。但我們可以發(fā)現程序如此編寫(xiě)的明顯弊端：
(1)程序的編寫(xiě)相當繁瑣，容易出錯。就該產(chǎn)品而言，調整熔絲的可能方案共有32種。所以程序將會(huì )非常累贅。況且如此多的if...else語(yǔ)句通常足拷貝后對語(yǔ)句體進(jìn)行相應的修改，而每種方案中會(huì )有0～5根不同組合的熔絲需要熔斷，所以在編程過(guò)程中很有可能出現失誤且不容易發(fā)覺(jué)。如此很有可能燒錯熔絲，而熔絲是不可恢復的。這樣的損失是無(wú)法彌補的。
(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；在新品調試分析過(guò)程中修改、調整不便，操作靈活性差。
3.4 改進(jìn)方法
對于復雜問(wèn)題我們應當進(jìn)行分析，設法找出其中的規律，針對規律沒(méi)計出合理有效的方法。針對表1進(jìn)行適當的調整，可以得表2。
對比可以看出，傳統方法雖然結果正確，但是僅適用于熔絲較少的情況。隨著(zhù)熔絲數目的增加，假設由5根增加為6根，那么熔絲方案就會(huì )由32種增加到64種，程序的長(cháng)度就會(huì )呈指數倍數增加，不僅增加了編程的工作量，而且編程中出錯的幾率也會(huì )相應增加。而改進(jìn)方法顯然程序簡(jiǎn)潔，便于閱讀、調試和分析；而且模塊化、條理清晰，不易出錯；熔絲數目的增加并不會(huì )使程序的篇幅明顯增加。因而改進(jìn)方法具有強大的適應能力，可以適用于大多數熔絲類(lèi)產(chǎn)品。目前公司熔絲類(lèi)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(jiǎn)介
可編程遙控編碼電路，可應用于夜盜報警系統、汽車(chē)防盜系統、車(chē)庫門(mén)控制系統、家庭／辦公安全系統及個(gè)人報警系統。編碼信號輸入時(shí)序如圖3所示。
由于電路應用于安全系統，所以對各個(gè)電路的編碼要求具有唯一性，也就意味著(zhù)在測試時(shí)對各個(gè)電路要輸入不同的測試碼。而測試系統所調用的測試碼在測試過(guò)程中是不能更改的，即便能找出方法對不同的電路調用不同的測試碼，也不具可操作性。因為就拿本電路來(lái)說(shuō)，它具有22根熔絲，即可支持多達222種地址碼，不可能編寫(xiě)222個(gè)測試碼來(lái)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位的數組。要燒制的代碼取決于變量COUNT，測試時(shí)將COUNT轉換成二進(jìn)制變量，再對二進(jìn)制變量進(jìn)行掃描分析，對于為1的位調用相應段的測試碼，燒斷相應的熔絲，對于為0的位不操作。具體程序如下：
4.4 結論
該方案巧妙地解決了由于受測試系統的限制原本不便解決的問(wèn)題。同時(shí)，由于變量COUNT的值存儲于測試儀硬盤(pán)上的記錄文件rec.txt，在每個(gè)電路測試開(kāi)始時(shí)由程序oprec將COUNT的值讀入機器內存中，在每個(gè)電路測試結束后將變量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，又可保護數據不會(huì )因突發(fā)事件而丟失，具有極強的安全性。
5 結束語(yǔ)
總而言之，寫(xiě)一個(gè)測試程序并不難。但IC市場(chǎng)是一個(gè)日新月異、競爭相當激烈的市場(chǎng)。所以作為一個(gè)優(yōu)秀的測試軟件工程師，應當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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