Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg


Messung und Analyse von U/I Kennlinien integrierter Schaltungen

Masterarbeit von Abdulhamid Han

Zusammenfassung:

Technologische Fortschritte bei der Herstellung von Halbleiterchips steigern neben der Anzahl an Transistoren pro Flächeneinheit auch die Komplexität der Testverfahren. Grund dafür sind insbesondere die steigenden Leckströme, welche das Unterscheiden eines fehlerfreien und defekten Chips erschweren. Aus diesem Grund müssen die Testmethoden im Front-End und Back-End ständig angepasst werden.

In dieser Arbeit werden einige digitale und analoge Testverfahren diskutiert. Vor allem geht es hierbei um analoge Testverfahren, welche auf dem Vergleichen von Strom-Spannungskennlinien beruhen. Diese analogen Testverfahren sind bei den initialen Tests nicht mehr wegzudenken. Für diese Zwecke wird auch ein PCB entworfen, welches in der Lage ist, 4 Kanäle simultan abzutasten. Eine weitere Konstantstromquelle hilft dabei Widerstandsmessungen im m? Bereich durchzuführen. Ferner ist dieser Aufbau skalierbar. Die Entwicklung der Hardware und Software wird ebenfalls Schritt für Schritt diskutiert. Zudem wird eine Methoden zur Kalibrierung der Messinstrumente vorgestellt.

Zum Schluss werden mit einigen Bauteilen wie LEDs, Transistoren und einfachen Boards Messungen durchgeführt und der entwickelte Aufbau mit einem weiteren kommerziellen Instrument verglichen.

 

Measurement and analysis from VI characteristic of integrated circuits

Master Thesis by Abdulhamid Han

Abstract:

Technological progress in the semiconductor manufacturing increases the amount of transistors per unit area. In addition the complexity of test methods also increases. The reason for this is primarily the rising of the quiscent current. This behavior also complicated to distinguish fault-free and defective chips. It is therefore essential to adjust the test methods in front-end and back-end permanently.

In this thesis some digital and analog test methods are introduced. Especially analog test methods which are based on the comparison of current-voltage characteristics are treated. These analog test methods become integral part of the initial tests. For these purpose also a PCB is developed, which is able to sense 4 channels simultaneously. An additional constant current source is used to measure resistance in mOhm range. Furthermore this structure is scalable. The development of the hardware and software is also explained successively. A method to calibrate the measuring tools is also presented.

At the end some measurements with LEDs, transistors and simple boards are carried out and the developed structure is checked against a commercial instrument.

 

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