LDO测试实例
LDO为最基础的集成电路,不过熟悉它的主要参数测试对复杂的IC测试有很大帮助,建议初学者结合框图及具体资料,熟悉其工作原理,知道其每项参数的具体意义,能够自己制定测试方案。本文所举实例为5V稳压芯片――
1、芯片简介
是三端稳压电路(5V),输出电流可达100MA,具有输出电压线性度好、温度变化小的特点,同时内置过流保护电路。:
2、测试图
此测试图基于SCUD测试机(目前的V50,其实对于LDO系列产品ASL1000测试机也是一个很好的选择,不过cost相对贵一点)进行设计,非常简单,见下图:
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gnd
3、测试参数及规范
序号 | 测试参数 | 符号 | 测试条件 | 测量与计算 | 判断范围 | 单位 | |
Min | Max | ||||||
1 | VO | Vo1 | Vin=10V,Io=1mA | VI8 | 4.8 | 5.2 | V |
2 | Vo2 | Vin=10V,Io=40mA | VI8 | 4.85 | 5.15 | ||
3 | Vo3 | Vin=10V,Io=70mA | VI8 | 4.75 | 5.25 | ||
4 | DVO_LINE | DVO_7V | Vin=7V~20V ,Io=40mA | VI8 | - | 65 | mV |
5 | DVO_8V | Vin=8V~20V ,Io=40mA | VI8 | | 44 | ||
6 | DVO_LOAD | DVO_40mA | Vin=10V, Io=1mA~40mA | VI8 | - | 25 | |
7 | DVO_100mA | Vin=10V, Io=1mA~100mA | VI8 | | 55 | ||
8 | Iq | Iq | Vin=10V,Io=0mA | VI6 | - | 5 | mA |
9 | DIq | DI1 | 8V<Vi<20V,Io=0mA | VI6 | - | 1.0 | |
10 | DI2 | 1mA<Io<40mA,Vin=10V | VI6 | - | 0.2 | ||
11 | IPK | IPK | VO=0V | VI8 | 120 | - |
4、测试项目说明:
1、VO测试即为芯片功能测试,测试其在不同负载下电压输出是否正常,测试时只需从VIN施加10V电压, 再从VOUT拉出不同电流(1ma、40ma、70ma)进行测试VOUT电压即可。
2、DVO_LINE 测试LDO的电压线性度,即在变化Vin电压看输出电压的变化,本方案为输入电压从7V和8v变化到20v,输出负载为40ma的条件进行测试其输出电压变化量,变化越小性能越好,具体规范 分别为小于65mv和44mv。
3、DVO_LOAD 测试LDO的负载线性度,即看输出负载变化时输出电压的变化,和DVO_LINE测试方法相同,只是负载不同而已。
4、Iq测试,即芯片静态电流测试,测试芯片不工作时自己本身所耗费的电流,具体为从VIN加10V电压,输出不拉电流时测试从VIN流进芯片的电流大小,此参数越小说明芯片性能越好。
5、DIq测试,测试在负载电流变化时,芯片静态电流的变化,测试方法和Iq基本相同,只是负载测试1ma和40ma时的静态电流变化。
6、Ipk测试,是测试芯片输出的最大电流,即测试输出对地短路时的输出电流,考验芯片的输出电流能力。
本方案测试参数相对简单,还可以加上几项参数如最小输入电压测试等,不过对于量产测试,测试参数越多,测试时间就会越长,从而导致测试成本的增加,所以要综合考虑。
5、测试程序
由于篇幅较大,在此不一一显示,请下载后参考: 78L05_program
6、关于LDO测试中的一些其他问题,笔者在此做一些说明,不一定完全正确、全面,谨请参考,详述如下:
1、对于精度较高的LDO如何实现精确的测量?
这个问题一般有两种解决办法,一种比较简单的解决办法是在VIN和VOUT都采用Kelvin接触方式,尽可能的减小因为接触电阻而引起的电压损失, 负载可用电阻来代替。另一种办法是用运算放大器对输出进行放大一定倍数后进行测试,然后再用测量值除以放大的倍数得到实际的输出电压。注意要选择精度高的运放,其实运放在测试经常会用到,尤其是测试小信号的电压时,作为测试工程师必须很熟悉运放的一些应用,这样可以使你采用低端的测试机来测试高端的产品。
1、对于精度较高的LDO如何实现精确的测量?
这 个问题一般有两种解决办法,一种比较简单的解决办法是在VIN和VOUT都采用Kelvin接触方式,尽可能的减小因为接触电阻而引起的电压损失,负载可用电阻来代替。另一种办法是用运算放大器对输出进行放大一定倍数后进行测试,然后再用测量值除以放大的倍数得到实际的输出电压。注意要选择精度高的运放, 其实运放在测试经常会用到,尤其是测试小信号的电压时,作为测试工程师必须很熟悉运放的一些应用,这样可以使你采用低端的测试机来测试高端的产品。
2、在trim(烧铝条或多晶质的熔丝来调整输出电压精度)的过程中经常会遇到烧不断或烧坏芯片的问题。
这个问题相信只要做trim的芯片都可能会遇到这样的问题,只不过有些圆片这种问题出现的少,没有引起测试者的注意,其中烧不断的主要原因在于电流太小,一般烧铝要在100-500MA左右,甚至更大些,其中MOS工艺的芯片,适当小一些,双极的工艺,可以大一些,另外还要看铝线的宽度,越宽电流要越大,还有烧时候的等待时间一般5-15MS,最后,一般做trim的PAD间距很近,探针容易碰到一起,造成短路,那就肯定烧不断了,
这种情况一般出现在针卡用了一段时间之后,造成针偏而短路。
烧坏芯片的原因就更复杂一些,一般烧熔丝控制的嵌位电压为5V左右,但实际上在烧的瞬间,trim PAD上的电压可能会达到10V左右(不相信的兄弟可以用示波器抓一下看看),为什么呢,这就是你的引线中存在寄生电感,以及寄生电容,从而构成一个升压 电路,抬高了你的电压,这个电压虽然是瞬间的,但对于5V以下工艺的芯片来讲,可能会存在致命的打击!最好、最方便的解决办法是,在靠近trim PAD的位置加上一个较大的电容(可以从0.01~0.1uf之间)来滤掉这个尖峰电压,如果效果还是不佳,可以尝试在trim的源上串一个5欧姆左右的 功率电阻(功率要足够大,不然会冒烟的哦)来限制一下电流,另外请注意铝的熔丝电阻在2欧姆左右,多晶的熔丝电阻在100欧姆左右,所以在选择电阻和电容 的大小时候要注意一下,两者是有区别的。
3、trim后封装引起的电压偏差问题
此问题也是很头疼的一个综合问题,它涉及到测试、封装工艺、封装材料等因素,总的说来是封装后电压偏差主要是封装造成的,但又不可避免,尤其是当芯片尺寸很小的时候,在封装划片、塑封时产生的应力将会导致电压的变化,可以通过晶圆减薄的厚度不同,和封装材料来控制,作为测试工程师要注意数据统计,根据成测 的结果来调整中测的规范。
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