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IDDQ测试原理及方法--第1页

电流测试

1电流测试简介

功能测试是基于逻辑电平的故障检测,逻辑电平值通过测量原始输出的电压来确

定，因此功能测试实际上是电压测试.电压测试对于检测固定型故障特别是双极型

工艺中的固定型故障是有效的，但对于检测CMOS工艺中的其他类型故障则显得有

些不足，而这些故障类型在CMOS电路测试中是常见的对于较大电路，电压测试由

于测试图形的生成相当复杂且较长,因而电流测试方法被提出来电流测试的测试集

相当短，这种测试方式对于固定型故障也有效.

CMOS电路具有低功耗的优点，静态条件下由泄漏电流引起的功耗可以忽略，仅

在转换期间电路从电源消耗较大的电流。电源电压用V表示，Q代表静态

DD

（quiescent)，则IDDQ可用来表示MOS电路静态时从电源获取的电流，对此电

流的测试称为IDDQ测试，这是一种应用前景广泛的测试。

IDDQ测试概念的提出时间并不很长，但自半导体器件问世以来,基于电流的测

量一直是测试元器件的一种方法，这种方法即所谓的IDDQ测试，用在常见的短接

故障检测中。自从Wanlsaa于1961年提出CMOS概念，1968年RCA制造出第一

块CMOSIC和1974年制造出第一块MOS微处理器以来，科研人员一直研究CMOS

电路的测试,而静态电流测试则作为一项主要的参数测量1975年Nelson提出了

IDDQ测试的概念和报告，1981年M.WLevi首次发表了关于VLSICMOS的测试论

文，这就是IDDQ测试研究的开端。其后，IDDQ测试用来检测分析各种DM0S缺

陷，包括桥接故障和固定型故障1988年W.Maly首次发表了关于电流测试的论

文，Levi,Malaiya，C。Crapuchettes，M.Patyra,A.Welbers和S。Roy

等也率先进行了片内电流测试的研究开发工作,这些研究奠定了IDDQ测试的基

础、1981年Philipssemiconductor开始在SRAM产品测试中采用片内IDDQ检

测单元，其后许多公司把片内IDDQ检测单元用在ASIC产品中,但早期的IDDQ测

试基本上只为政府、军工资助的部门或项目所应用。

直到20世纪80年代后期，半导体厂商认识到IDDQ测试是检测芯片物理缺陷

的有效方法，IDDQ测试才被普遍应用,CAD工具也开始集成此项功能。目前,IDDQ

测试也逐渐与其他DFT结构,例如扫描路径测试、内建自测试、存储器测试等，结

合在一起应用。20世纪80年代，电流测量基本上是基于片外测量电路的,80年

代末片上电流传感器的理论和设计方法得以提出，随后这方面所开展的理论和方法

研究纷纷出现，IEEETechnicalCommitteeonTestTechnology于1994年成立

一个称做QTAG（QualityTestActionGroup)的技术组织，其任务是研究片

上电流传感器的标准化问题，但该组织得出了电流传感器不经济的结论,因此，

1996年结束标准化研究工作，目前电流传感器的研究主要针对高速片外传感器。

IDDQ测试是源于物理缺陷的测试，也是可靠性测试的一部分1996年SRC

（SemiconductorResearchCorporation）认定IDDQ测试是20世纪90年代到

21世纪主要的测试方法之一。IDDQ测试已成为IC测试和CAD工具中一个重要内