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IC產品的質量解說

質量（Quality）和可靠性（Reliability）在一定程度上可以說是IC 產品的生命，好的品質，長久的耐力往往就是一顆IC產品的競爭力所在。在做產品驗證時我們往往會遇到三個問題，驗證什么，如何去驗證，哪里去驗證，這就是what, how , where 的問題了。常常用于芯片Tapeout前的功能驗證，或者用于基于FPGA的系統產品（非ASIC實現方案，快速推向市場）。解決了這三個問題，質量和可靠性就有了保證，制造商才可以大量地將產品推向市場，客戶才可以放心地使用產品。現將目前較為流行的測試方法加以簡單歸類和闡述，力求達到拋磚引玉的作用。

質量（Quality） 就是產品性能的測量，它回答了一個產品是否合乎規格（SPEC）的要求，是否符合各項性能指標的問題；可靠性（Reliability）則是對產品耐久力的測量，它回答了一個產品生命周期有多長，簡單說，它能用多久的問題。所以說質量（Quality）解決的是現階段的問題，可靠性（Reliability）解決的是一段時間以后的問題。知道了兩者的區別，我們發現，Quality 的問題解決方法往往比較直接，設計和制造單位在產品生產出來后，通過簡單的測試，就可以知道產品的性能是否達到SPEC 的要求，這種測試在IC的設計和制造單位就可以進行。雖然數字IC和模擬IC同屬于集成電路范疇，但兩者的基本工作原理截然不同，基本的工作原理的差異決定了數字IC和模擬IC不同的產品特性、設計思路、工藝選擇以及市場分布情況。相對而言，Reliability 的問題似乎就變的十分棘手，這個產品能用多久，who knows? 誰會能保證今天產品能用，明天就一定能用？為了解決這個問題，人們制定了各種各樣的標準.

數字電路老煉測試

數字電路高溫老煉測試系統是一種用于數字電路老化篩選的專業試驗設備，它可實現在動態老煉過程中對器件進行功能測試。布局規劃后，宏單元、I/OPad的位置和放置標準單元的區域都已確定，這些信息SE（SiliconEnsemble）會通過DEF文件傳遞給(PhysicalCompiler),PC根據由綜合給出的。首先概括介紹了可靠性篩選試驗、器件高溫老煉原理和方法等基礎知識，并在闡述數字電路動態功率老煉和在線功能測試基本原理的基礎上，對該系統的硬件組成、工作原理、結構特征、技術指標等方面做了介紹。 

將重點放在系統軟件的開發和設計上。對用戶需求和軟件設計要求分析后，首先根據系統功能對軟件進行總體設計，確定了兩個主功能模塊：功率老煉模塊、功能測試模塊和三個輔助模塊：工作電壓控制模塊、測試器件數據庫管理模塊、結果處理模塊，并將主模塊細分出若干子功能模塊。這個是數字電路基礎知識，一個寄存器出現這兩個時序違例時，是沒有辦法正確采樣數據和輸出數據的，所以以寄存器為基礎的數字芯片功能肯定會出現問題。然后結合設計語言——Delphi的特點，進一步詳細論述了各功能模塊的設計和軟件實現，并給出相應的程序實現界面。 后總結了該系統軟件的特點，并提出了軟件進一步完善的方案。

4GHzCMOS全數字鎖相環

隨著深亞微米CMOS工藝的發展,工藝尺寸的縮小使模擬電路的設計變得更加復雜,盡可能采用數字電路代替模擬電路成為發展的趨勢。隨著三星以及臺積電在近期將完成14奈米、16奈米FinFET的量產，兩者都想爭奪Apple下一代的iPhone芯片代工，我們將看到相當精彩的商業競爭，同時也將獲得更加省電、輕薄的手機，要感謝摩爾定律所帶來的好處呢。鎖相環作為時鐘產生電路是射頻通信系統中的關鍵模塊,其中全數字鎖相環具有良好的集成性、可移植性和可編程性,以及能夠實現較好的相位噪聲指標等優勢,得到了越來越廣泛的研究和發展。本文著重于2.4GHz CMOS全數字鎖相環的研究與設計,主要工作包括:

1)首先分析并推導了全數字鎖相環的主要性能指標,接著分析了I型和II型全數字鎖相環的原理和結構特點,并分析了環路參數對整個環路特性與穩定性的影響。

2)提出一種用于時間數字轉換器(Time-to-Digital Converter,TDC)的互補比較器的結構,在傳統比較器結構的基礎上,疊加一個與之互補的比較器,能夠消除輸出波形的毛刺,降低輸入失調電壓,提高比較器的工作速度,進而改善比較器的精度。(對synopsys的Astro而言，經過綜合后生成的門級網表，時序約束文件SDC是一樣的,Pad的定義文件--tdf，。

3)提出一種可重構數字濾波器(Digital Loop Filter,DLF),將DLF的參數KP、KI做成芯片外的控制端口,通過片外手動調節來改變芯片內部的參數,可以改變全數字鎖相環的帶寬,開環和閉環響應,以及幅度響應等,終能夠方便地在片外調節,使環路達到鎖定狀態。虛接口的定義：virtualinterface_typevariable。

4)分析和設計了一款數控振蕩器(Digitally Controlled Oscillator,DCO),采用CMOS交叉耦合LC振蕩器,包括粗調、中調和精調三個電容陣列和ΔΣ調制器。電路的輸入、輸出信號的類型不同數電：工作信號是數字信號“0”“1”，且信號的幅度只有高低兩種電平，數值上是離散的。其中,粗調單元采用MIM電容,中調和精調單元采用兩對反向連接的PMOS對管構成MOS電容,本文DCO的增益為300kHz左右,使用ΔΣ調制器后,DCO的分辨率可以達到5kHz左右。