集成电路测试基础
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2.3.1 电容的参数以及影响

电容最基本的公式就是充放电公式:Q=CU,式中,Q是电容存储的电荷量(C),C是电容的容值(F),U是电容两端的电压(V)。电容存储的电荷量Q=It,式中,I是流入电容的电流(A),t是充电时间(s)。

在ATE的测试电路中,如果使用电容滤波,那么必须考虑电容的充电和放电时间。比如电容容量为10μF,电压需要从0V充电到5V,采用的电流档位为10mA,那么在电容充电时刻,相当于恒流向电容充电。这时,t=C·U/I=10μF×5V/10mA=5ms,也就是需要至少5ms的时间,电容两端的电压才能达到设置值。在IC测试中,在设置了测试条件之后,通常需要一段稳定时间,延时之后才能执行测量。这些延时时间除了IC自身的响应时间外,其他大多数情况下,与外部电路的电容的充放电时间有关。建议使用外部示波器或者ATE自带的示波器查看确认开始测量之前IC是否工作在稳定的状态,避免测试到错误的结果或者不稳定的结果。

电容的精度通常要求都不高,但是某些IC,比如常见的开关电源IC,可能使用电容的充放电时间作为定时来设置工作频率,那么测试频率的结果就会与电容精度相关。这时必须要使用LCR数字电桥来测量电容的容值。但在普通退耦电路中,则没有必要测量电容的容值。

有很多IC在实验室阶段需要进行高低温(低温、常温、高温)测试。这些IC有的要求电容必须靠近引脚才能正常工作。这时候,选择电容就必须满足测试的温度范围的要求,否则会影响测试结果。

目前在开关电源IC中,内置MOS器件比较常见,在测试中会有施加高压测量漏电流或者施加指定的电流测量耐压,这些都涉及高压测试。高压测试的电流通常都不大,这时线路中的电容干扰会比较明显,因此需要等待高压稳定之后,才可以测量漏电,或者测量耐压。由于IC封装后无法确定内部的情形,因此,高压测试时,各个引脚连接的电容,必须满足最大的耐压需求,避免IC内部短路造成其他引脚的电容损坏。