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【摘 要】集成电路测试中，OS测试是必不可少的，如何提升OS测试的效率，降低OS测试的成本，对测试工艺有重要的作用。本文介绍了OS测试盒的相关内容，并列举了OS测试盒在产线生产中应用的情况。
【关键词】OS测试；OS测试盒
随着集成电路制造技术的进步，人们已经能够制造出电路结构相当复杂、集成度高、功能各异的集成电路。但是再完美的制造过程，也会因为材料本身或者制造工艺缺陷而生产出不良品，因而测试成为集成电路制造中不可缺少的一部分。在测试过程中，测试时间的长短直接影响测试成本的高低，而减少平均测试时间的一个最好方法就是通过OS测试，尽可能早地发现并剔除坏的芯片。
1.OS測试简介
OS测试（Open-Short Test），也称ContinuityTest或Contact Test，用以确认在器件测试时所有的信号引脚都与测试系统相应的通道在电性能上完成了连接，并且没有信号引脚与其他信号引脚、电源或地发生短路。
OS测试能快速检测出DUT是否存在电性物理缺陷，如引脚短路、bond wire缺失、引脚的静电损坏、以及制造缺陷等。 另外，在测试开始阶段，OS测试能及时告知测试机一些与测试配件有关的问题，如ProbeCard或器件的Socket没有正确的连接。
OS测试的测试原理分open_short_to_VDD 测试和open_short_to_VSS测试。一般来说芯片的每个引角都有泄放或说保护电路，是两个首尾相接的二极管，一端接VDD，一端接VSS。信号是从两个二极管的接点进来。测试时，先把芯片的VDD引脚接0伏（或接地），再给每个芯片引脚供给一个100uA到500uA从测试机到芯片的电流，电流会经上端二极管向VDD（0伏），然后测引脚的电压，正常的值应该是一个二极管的偏差电压0.7伏左右，我们一般设上限为1.5伏，下限为0.2伏，大于1.5伏判断为openfail，小于0.2伏判断为shortfail。这就是open_short_to_VDD测试。
open_short_to_VSS测试的原理基本相同，同样把先VDD接0伏，然后再给一个芯片到测试的电流，电流由VSS经下端二级管流向测试机，然后测引脚的电压，同样正常的值应该是一个二极管的偏差电压0.7伏左右，只是电压方向相反，上限还是为1.5伏，下限为0.2伏，大于1.5伏判断为openfail，小于0.2伏判断为shortfail。这就是open_short_to_VSS测试。
2.常用OS测试方法
生产过程中，测试OS主要有两种方法，一是批量测试，一是单颗测试。
批量测试时，首先根据被测IC引脚特性制作出相应负载板，再根据测试项目编写出相应的测试仪测试程序，最后用测试仪跟Handler连接进行相应的测试（图1）。使用这种方法的好处是测试管脚OS布局较为明确，测试过程较容易维护。但是通用测试仪从开发到测试的过程比较繁琐，且不同的被测IC要对应不同的负载板，并需要开发不同的测试程序，造成转机的困难，且造成测试仪资源的浪费。
单颗测试时，是用万用表等仪表表笔根据被测IC管脚特性手动逐个测量各个管脚的OS。使用这种方法的好处是，可以直接读取每次测试的参数值，同时，测试结构简单，只需要配用一台万用表即可完成作业。但用万用表测量时，渗入的人为因素较多，增加了测量的不稳定性，且每一个管脚一个个测试，效率非常低，操作也不方便。
3.OS测试盒
OS测试盒，是根据OS测试原理，在单片机控制系统的基础上开发的OS测试仪。测试盒由五个模块组成：电源模块、单片机控制模块、显示模块、测试模块、通信模块（图2）。其中电源模块，采用的是移动电源供电模式，可以边充电边使用，也可以脱离外接电源正常使用5H以上；显示模块采用的1602LCD显示屏，简单清晰；通信模块可以通过串口连接上位机显示，同时也可以通过并口连接HANDLER进行量产测试。4.OS测试盒在产线生产中的作用
4.1 OS测试盒进行低Y异常验证
在生产过程中，因为IC与金手指的接触不稳定，测试时经常会出现OS误判的问题，即使FAIL反复在HANDLER上重测，也无法完全避免OS误判。工程师在验证低Y异常时，一般也会将FAIL反复在HANDLER上重测，但重测效果不理想，特别是IC因为封装工艺有所异物或者氧化时，更不容易在HANDLER上测试。最终工程师不得不通过万用表量测每一颗OS FAIL的产品，效率非常低。
通过OS测试盒，可以直接将IC放置在OS测试盒上测试，IC引脚与测试设备直接接触，误判的情况很少，可以作为最终出货验证使用。同时，低Y异常的产品一般比较固定，可以将需要测试的IC通过“学习”功能提前保存在寄存器中，在测试时，只需要调用相应的产品型号即可以进行测试。避免了负载板的制作及程序的开发和调试。
4.2 OS 测试盒作为测试仪量产使用
在生产过程中，很多客户的产品都只要求测试OS，而现有的传统测试仪设备，一般成本较高，如果只用于测试OS，比较浪费设备的资源。可以将传统测试仪用于测试别的产品，而用OS测试盒来完成测试任务。OS测试盒作为测试仪量产使用时，只需要通过OS测试盒的串口连接上位机，并口连接HANDLER，即可完成连机（图3）。
用OS测试盒进行量产，具有以下优势：
（1）不同IC不需制作不同负载板及编写程序。只需首次测试时放上好的IC进行扫描识别，后续即可连续测试，并可以把测试结果显示出来。
（2）用OS测试盒测试，系统结构简单，连线很少，非常容易转机，稳定性高。
4.3 OS测试盒进行多SITE并测测试
在生产过程中，为了提高生产效率，往往采用多SITE并测的方法，而传统测试仪数量有限，通道资源有限，如果要实现多SITE的OS测试，就得用多台测试仪设备，而用OS测试盒，可以很方便的解决此问题。
用OS测试盒进行多SITE测试，具体有以下优势：
（1）OS测试盒成本较低，且容易复制，在多SITE测试中，能批量使用，免去使用传统测试仪设备。
（2）OS测试盒具有自动编码功能，能有效的防止产线连线错误导致测试异常的问题。而采用ATE设备进行多SITE测试时，很容易出现各SITE之间连线交叉错误的问题，且此问题不容易检查，很容易导致重大质量事故。
采用OS测试盒进行多SITE并测测试时，只需要将多台OS测试盒，同时通过串口连接到上位机，并口连接到HANDLER就可以完成连机，操作非常方便。4.4 OS测试盒在封装工艺中的应用
封装后道工艺，完成TF后，往往需要验证封装后的IC的打线是否正常，是否存在引脚短路、bond wire缺失等问题。封装QA可以使用OS测试盒进行抽检，来验证WB的工艺情况。具体的操作方法与低Y异常验证一样。
5.结束语
OS测试盒设计简易，操作方便，即可以用于手工验证，又可以作为测试仪进行量产测试，无论是在FT车间，还是封装车间，都有重要的作用。 [科]
【参考文献】
[1]张迎新.单片机原理及应用.北京：高等教育出版社，2009.
[2]马忠敏.单片机的C语言应用程序设计.北京航空航天大学出版社，2007.
【关键词】OS测试；OS测试盒
随着集成电路制造技术的进步，人们已经能够制造出电路结构相当复杂、集成度高、功能各异的集成电路。但是再完美的制造过程，也会因为材料本身或者制造工艺缺陷而生产出不良品，因而测试成为集成电路制造中不可缺少的一部分。在测试过程中，测试时间的长短直接影响测试成本的高低，而减少平均测试时间的一个最好方法就是通过OS测试，尽可能早地发现并剔除坏的芯片。
1.OS測试简介
OS测试（Open-Short Test），也称ContinuityTest或Contact Test，用以确认在器件测试时所有的信号引脚都与测试系统相应的通道在电性能上完成了连接，并且没有信号引脚与其他信号引脚、电源或地发生短路。
OS测试能快速检测出DUT是否存在电性物理缺陷，如引脚短路、bond wire缺失、引脚的静电损坏、以及制造缺陷等。 另外，在测试开始阶段，OS测试能及时告知测试机一些与测试配件有关的问题，如ProbeCard或器件的Socket没有正确的连接。
OS测试的测试原理分open_short_to_VDD 测试和open_short_to_VSS测试。一般来说芯片的每个引角都有泄放或说保护电路，是两个首尾相接的二极管，一端接VDD，一端接VSS。信号是从两个二极管的接点进来。测试时，先把芯片的VDD引脚接0伏（或接地），再给每个芯片引脚供给一个100uA到500uA从测试机到芯片的电流，电流会经上端二极管向VDD（0伏），然后测引脚的电压，正常的值应该是一个二极管的偏差电压0.7伏左右，我们一般设上限为1.5伏，下限为0.2伏，大于1.5伏判断为openfail，小于0.2伏判断为shortfail。这就是open_short_to_VDD测试。
open_short_to_VSS测试的原理基本相同，同样把先VDD接0伏，然后再给一个芯片到测试的电流，电流由VSS经下端二级管流向测试机，然后测引脚的电压，同样正常的值应该是一个二极管的偏差电压0.7伏左右，只是电压方向相反，上限还是为1.5伏，下限为0.2伏，大于1.5伏判断为openfail，小于0.2伏判断为shortfail。这就是open_short_to_VSS测试。
2.常用OS测试方法
生产过程中，测试OS主要有两种方法，一是批量测试，一是单颗测试。
批量测试时，首先根据被测IC引脚特性制作出相应负载板，再根据测试项目编写出相应的测试仪测试程序，最后用测试仪跟Handler连接进行相应的测试（图1）。使用这种方法的好处是测试管脚OS布局较为明确，测试过程较容易维护。但是通用测试仪从开发到测试的过程比较繁琐，且不同的被测IC要对应不同的负载板，并需要开发不同的测试程序，造成转机的困难，且造成测试仪资源的浪费。
单颗测试时，是用万用表等仪表表笔根据被测IC管脚特性手动逐个测量各个管脚的OS。使用这种方法的好处是，可以直接读取每次测试的参数值，同时，测试结构简单，只需要配用一台万用表即可完成作业。但用万用表测量时，渗入的人为因素较多，增加了测量的不稳定性，且每一个管脚一个个测试，效率非常低，操作也不方便。
3.OS测试盒
OS测试盒，是根据OS测试原理，在单片机控制系统的基础上开发的OS测试仪。测试盒由五个模块组成：电源模块、单片机控制模块、显示模块、测试模块、通信模块（图2）。其中电源模块，采用的是移动电源供电模式，可以边充电边使用，也可以脱离外接电源正常使用5H以上；显示模块采用的1602LCD显示屏，简单清晰；通信模块可以通过串口连接上位机显示，同时也可以通过并口连接HANDLER进行量产测试。4.OS测试盒在产线生产中的作用
4.1 OS测试盒进行低Y异常验证
在生产过程中，因为IC与金手指的接触不稳定，测试时经常会出现OS误判的问题，即使FAIL反复在HANDLER上重测，也无法完全避免OS误判。工程师在验证低Y异常时，一般也会将FAIL反复在HANDLER上重测，但重测效果不理想，特别是IC因为封装工艺有所异物或者氧化时，更不容易在HANDLER上测试。最终工程师不得不通过万用表量测每一颗OS FAIL的产品，效率非常低。
通过OS测试盒，可以直接将IC放置在OS测试盒上测试，IC引脚与测试设备直接接触，误判的情况很少，可以作为最终出货验证使用。同时，低Y异常的产品一般比较固定，可以将需要测试的IC通过“学习”功能提前保存在寄存器中，在测试时，只需要调用相应的产品型号即可以进行测试。避免了负载板的制作及程序的开发和调试。
4.2 OS 测试盒作为测试仪量产使用
在生产过程中，很多客户的产品都只要求测试OS，而现有的传统测试仪设备，一般成本较高，如果只用于测试OS，比较浪费设备的资源。可以将传统测试仪用于测试别的产品，而用OS测试盒来完成测试任务。OS测试盒作为测试仪量产使用时，只需要通过OS测试盒的串口连接上位机，并口连接HANDLER，即可完成连机（图3）。
用OS测试盒进行量产，具有以下优势：
（1）不同IC不需制作不同负载板及编写程序。只需首次测试时放上好的IC进行扫描识别，后续即可连续测试，并可以把测试结果显示出来。
（2）用OS测试盒测试，系统结构简单，连线很少，非常容易转机，稳定性高。
4.3 OS测试盒进行多SITE并测测试
在生产过程中，为了提高生产效率，往往采用多SITE并测的方法，而传统测试仪数量有限，通道资源有限，如果要实现多SITE的OS测试，就得用多台测试仪设备，而用OS测试盒，可以很方便的解决此问题。
用OS测试盒进行多SITE测试，具体有以下优势：
（1）OS测试盒成本较低，且容易复制，在多SITE测试中，能批量使用，免去使用传统测试仪设备。
（2）OS测试盒具有自动编码功能，能有效的防止产线连线错误导致测试异常的问题。而采用ATE设备进行多SITE测试时，很容易出现各SITE之间连线交叉错误的问题，且此问题不容易检查，很容易导致重大质量事故。
采用OS测试盒进行多SITE并测测试时，只需要将多台OS测试盒，同时通过串口连接到上位机，并口连接到HANDLER就可以完成连机，操作非常方便。4.4 OS测试盒在封装工艺中的应用
封装后道工艺，完成TF后，往往需要验证封装后的IC的打线是否正常，是否存在引脚短路、bond wire缺失等问题。封装QA可以使用OS测试盒进行抽检，来验证WB的工艺情况。具体的操作方法与低Y异常验证一样。
5.结束语
OS测试盒设计简易，操作方便，即可以用于手工验证，又可以作为测试仪进行量产测试，无论是在FT车间，还是封装车间，都有重要的作用。 [科]
【参考文献】
[1]张迎新.单片机原理及应用.北京：高等教育出版社，2009.
[2]马忠敏.单片机的C语言应用程序设计.北京航空航天大学出版社，2007.