本文關(guān)鍵詞：集成電路電光測試儀相關(guān)技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著電子工業(yè)的高速發(fā)展，半導(dǎo)體工藝技術(shù)日趨成熟，芯片的性能越來越高，其集成度和復(fù)雜度也隨之不斷地增加。這便給與之相輔發(fā)展的集成電路測試領(lǐng)域的發(fā)展帶來了巨大的挑戰(zhàn)和機遇。集成電路測試技術(shù)作為支撐集成電路發(fā)展不可或缺的部分，在芯片設(shè)計、生產(chǎn)、應(yīng)用過程中都起著至關(guān)重要的作用。它幾乎貫穿應(yīng)用于芯片從晶圓到成品應(yīng)用的各個環(huán)節(jié)。集成電路測試技術(shù)的種類按目的可以分為芯片內(nèi)部測試、芯片封裝后測試、成品老化測試及出廠的質(zhì)量合格率控制測試。其中芯片內(nèi)部測試技術(shù)是在芯片生產(chǎn)中至為關(guān)鍵的一步，它主要應(yīng)用于驗證設(shè)計合理性、縮短研發(fā)時間、保障芯片性能、減小設(shè)計成本等。對應(yīng)于其他種類的測試技術(shù)主要依靠專用的電子儀器和計算機軟件實現(xiàn)，芯片內(nèi)部測試技術(shù)主要是依賴光電檢測。如光發(fā)射采樣技術(shù)、光電導(dǎo)開關(guān)采樣等。我們研究的集成電路電光測試技術(shù)就是其中一種利用激光來檢測集成芯片內(nèi)部電路的技術(shù)。它的原理主要是基于某些材料的特殊物理效應(yīng)，通過這些材料，將芯片內(nèi)部互聯(lián)線上的電信號變換轉(zhuǎn)變?yōu)楣獾淖兓�。利用外部儀器將這種光變化檢測出來，即可以推算出互聯(lián)線上電信號的大小，達到檢測的目的。這一測試技術(shù)以其無侵?jǐn)_、高分辨率和高靈敏度得到了科研工作者的廣泛關(guān)注。目前對于它的研究主要集中在材料選取、空間分布率提高以及整個儀器系統(tǒng)的構(gòu)建等方面。本文主要著眼于對集成電路電光測試技術(shù)系統(tǒng)的實用化研究，針對實驗室自行搭建的直流光檢測系統(tǒng)，本文主要研究將其獲得的光信號轉(zhuǎn)換為電信號，并將這一電信號進行放大、濾波處理。針對實際需要，本文利用虛擬儀器技術(shù)搭建了一套可以實習(xí)自主測量和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。具體的研究內(nèi)容包括： 首先，我們回顧了最近幾年電光測試技術(shù)用于集成電路測試的發(fā)展情況，就其中幾個主要的研究要點(材料、分辨率、儀器化)的進展情況做了簡單的闡述。介紹了我們采用的直流光測試系統(tǒng)的優(yōu)勢，并對我們搭建的測試系統(tǒng)做了詳細(xì)的介紹。 其次，針對我們的直流光測試系統(tǒng)光學(xué)部分取得的光信號，我們利用光電二極管將其轉(zhuǎn)化為電信號。我們先簡要介紹了光電二極管的特性及其等效模型，以此為依據(jù)搭建了相應(yīng)的前置放大器和后級電壓放大器。介紹了前置放大器的噪聲來源及特性，分析了其帶寬和穩(wěn)定性。 再次，為適應(yīng)實際需要，我們不再采用參數(shù)固定的濾波器為信號進行濾波。我們采用了程控濾波器，利用其參數(shù)可以編程設(shè)定的特點，我們提出了兩種可以自動跟蹤輸入信號頻率而改變中心頻率的智能帶通濾波器的設(shè)計方案。介紹了它們的設(shè)計過程及實驗結(jié)果。 最后，為了測試和分析的方便，我們利用Labview、步進電機、串口、ADC等搭建了一套可以進行二維電場信號測量及數(shù)據(jù)采集的系統(tǒng)。我們將所有分立的模塊組合起來，，對自己設(shè)計的微型金屬線上的信號進行了實際測量，給出了相應(yīng)的實驗數(shù)據(jù)。 我們搭建的整個系統(tǒng)，基本可以完成光-電信號的轉(zhuǎn)變，以及電信號放大、濾波、采集功能，對于集成電路電光測試有一定的指導(dǎo)作用。
【關(guān)鍵詞】：電光采樣 集成電路測試 程控濾波器 跨阻放大器
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：TN407
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 引言10-12
• 第一章 電光采樣系統(tǒng)的原理及其構(gòu)成12-18
• 1.1 電光采樣系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀12-15
• 1.1.1 電光采樣的研究背景12-15
• 1.1.2 直流光電光測試技術(shù)15
• 1.2 電光采樣系統(tǒng)的構(gòu)成15-16
• 1.3 本論文主要工作16-18
• 第二章 、光電二極管前置放大器18-33
• 2.1 光電二極管原理及其噪聲特性18-20
• 2.1.1 光電二極管的特性18
• 2.1.2 光電二極管的等效模型18-19
• 2.1.3 光電二極管的噪聲19-20
• 2.1.4 光電探測器的選擇要求20
• 2.2 光電二極管前置放大器設(shè)計20-27
• 2.2.1 前置放大器的電路選擇21-22
• 2.2.2 前置放大器的帶寬和穩(wěn)定性分析22-25
• 2.2.3 前置放大器的噪聲特性分析25-27
• 2.3 前置放大器的性能測試結(jié)果27-30
• 2.4 后級電壓放大器制作及其測試結(jié)果30-33
• 第三章 、中心頻率可自動調(diào)節(jié)的智能帶通濾波器設(shè)計33-46
• 3.1 程控濾波器簡介及智能濾波器的設(shè)計方案33-36
• 3.1.1 程控濾波器簡介33-34
• 3.1.2 可編程開關(guān)電容濾波器 MAX26234-35
• 3.1.3 智能自適應(yīng)濾波器的設(shè)計方案35-36
• 3.2 基于鎖相環(huán)倍頻技術(shù)的自動跟蹤智能濾波器36-39
• 3.2.1 鎖相環(huán)倍頻電路36
• 3.2.2 NE564 和 CD4040 簡介36-38
• 3.2.3 實驗結(jié)論38-39
• 3.3 基于頻率掃描技術(shù)的智能濾波器39-46
• 3.3.1 峰值檢波器39-40
• 3.3.2 微處理器、A/D 轉(zhuǎn)換、時鐘模塊40-41
• 3.3.3 軟件設(shè)計41-42
• 3.3.4 濾波器的實驗結(jié)果圖42-45
• 3.3.5 智能濾波器的改進方案45-46
• 第四章 、二維電場信號測量系統(tǒng)的設(shè)計46-55
• 4.1 自動增益控制電路46-48
• 4.2 利用 Labview 搭建的自動測試系統(tǒng)48-52
• 4.2.1 Labview 簡介48-49
• 4.2.2 利用 Labivew 搭建的自動測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖49-52
• 4.3 二維電場信號測試結(jié)果52-55
• 參考文獻55-58
• 作者簡介及在校期間所取得的科研成果58-59
• 致謝59

【參考文獻】

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本文編號：419140