测控技术与仪器专业生产实习报告

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：2014.7.28−2014.8.8一、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.WindowsXP/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.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：①电源和测量表的数量。②电压能力：加压幅度、加压精度、加压分辨率、测压幅度、测压精度、测压分辨率。③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：①施加信号的频率范围，频率的准确度，失真度。②输出电压的幅值范围，电压的准确度。③测量信号的频率范围。④测量电压的幅值范围，测量准确度。⑤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：①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。所以运放两输入端的电压差近似两输入端短路。这一特性称为虚短。②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。①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/401②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/1MΩ③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-)/((VL4−VL5)/401))或Av0=20log(((Vref+−Vref-)/((VL4−VL5)/401)))(dB)④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：CMRR=((Vic+−Vic−)/((VL6−VL7)/401)或CMRR=20lg(((Vic+−Vic−)/((VL6−VL7)/401))(dB)⑤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+=((VL9−VL8)/401)/∆V或PSRR+=20lg(((VL9−VL8)/401)/∆V）（dB）⑥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Vo−；⑦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）∗Fm⑧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。①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。②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−Vo2③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的输出端测得电压Vo2；计算公式：∆Vo=Vo1−Vo2④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。⑤纹波抑制比SVR参数定义：测