10.7器件失效測(cè)試（V-I曲線）

器件的外部損傷，無(wú)論是ESD還是EOS,都會(huì)在引腳的輸人/輸出特性上表現(xiàn)出來(lái)，這個(gè)特性就是端口阻抗的V-I曲線，這可以用專(zhuān)門(mén)測(cè)試V-I曲線的電子元器件故障檢測(cè)分析儀測(cè)試得到。這個(gè)測(cè)試工程理論基礎(chǔ)是：器件外部的應(yīng)力主要通過(guò)引腳對(duì)器件內(nèi)部造成損傷，因此端口應(yīng)力損壞器件時(shí)，首要的是損傷與端口相連的導(dǎo)線和器件，自然端口的阻抗特性也會(huì)受到影響。

測(cè)試方法是“對(duì)比測(cè)試”,用一個(gè)好的IC和一個(gè)未知故障的IC來(lái)進(jìn)行對(duì)比測(cè)試，對(duì)測(cè)試得出的V-I曲線做對(duì)比，損傷端口的V-I曲線會(huì)發(fā)生變化。根據(jù)曲線的變化趨勢(shì)和一般性的器件V-I特性規(guī)律，可以判斷出損傷的程度和機(jī)理，因?yàn)橐话愕膿p壞無(wú)非是斷路、短路、漏電路增加、阻抗變化、曲線形狀變異(一般是組合電路)等幾種結(jié)果。常見(jiàn)波形如圖4-67所示。

圖4-67(c)：純電阻的V-1曲線。如果斜率發(fā)生較大變化，則說(shuō)明電阻阻值變化。斜率變小，相當(dāng)于加同樣的電壓，電流變小，則阻值變大，說(shuō)明電阻非完全性損傷，原因一般為靜電、腐蝕、電遷移、瞬時(shí)電過(guò)應(yīng)力。

圖4-67(d)：大電容的V-I曲線。

圖4-67(e)：小電容的V-I曲線。如果橢圓的形狀由圖4-67(d)向圖4-67(e)的趨勢(shì)發(fā)生了變化，則說(shuō)明容值發(fā)生了漂移。

圖4-67(f)：普通二極管V-I曲線。如果電流正向上升的轉(zhuǎn)折點(diǎn)左移，則說(shuō)明漏電流增大，一般是靜電損傷，斷路則是過(guò)壓擊穿，開(kāi)路則是過(guò)流燒毀。

圖4-67(g)：組合特性的標(biāo)準(zhǔn)曲線。如果實(shí)測(cè)的值在此標(biāo)準(zhǔn)曲線基礎(chǔ)上有某方面的變化趨勢(shì)，可以據(jù)此分析出可能是哪個(gè)因素影響的。

對(duì)于IC,一般測(cè)試引腳對(duì)地的V-I曲線，測(cè)試中必須注意兩個(gè)問(wèn)題：一是不同廠家的相同功能器件，因?yàn)槠鋬?nèi)部電路結(jié)構(gòu)的不同，對(duì)比測(cè)試時(shí)表現(xiàn)在外面端口的阻抗特性可能不同，不同廠家的同型號(hào)器件不具備可比性；二是IC的特性曲線測(cè)試一般要測(cè)試Pi-VDD、Pi-VSS、Pi-Pi+1、Pi-Pi-1,這是因?yàn)镻i引腳發(fā)生故障，一般的引入路徑不外乎電源、地、相鄰引腳間的過(guò)壓耦合。

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