芯片ATE测试中开短路测试（O/S测试）原理及芯片ATE测试座socket方案原创

在芯片自动化测试设备测试流程中，开短路测试是芯片量产测试、成品验证的第一道核心关卡，也是保障芯片良率、规避后续测试资源浪费的关键环节。其核心测试原理依托芯片管角内部集成的ESD防继电堡护二极管，利用二极管单向导通特性及正向导通压降的固定范围，通过检测管角对地、对电源端的导通状态，精准判断管角是否存在开路、短路等制造缺陷。一、芯片A测试中开短路测试OS测试的定义与核心原理芯片A测试中的OS测试本质是通过H设备的精密测量单元pmu p姆，结合芯片管角内置的S防静电保护二极管特性，检测芯片各管角与DGMD、电源端、VDDVSS等之间的电器连接完整性，判断管角是否存在开路、open短路、short故障。同时验。

看证A测试系统与被测芯片的之间的物理连接可靠性，是芯片测试流程中耗时短、效率高、覆盖面广的基础测试项目，其核心测试原理完全依托芯片本身的S防静电保护设计。为避免芯片管角在生产、运输、测试过程中因静电放电受损，芯片每个管角内部都会集成S保护二极管，且这些二极管均采用双向保护设计，即每个管角与DGD之间与电源端VDD之间均反向并联一支S保护二极管，部分场景为双向二极管。形成管角VDD二极管VDD管角GD二极管GD的双重保护回路。在芯片正常工作时，这些二极管处于反向截止状态，不会影响管角的信号传输或电气特性。而在OS测试中，通过向管角施加特定方向的微小电流，可使S保护二极管正向导通，利用其固定的正向导通压降范围判断管角的通断状态。具体原理拆解如下，一、S堡护二极管的分布与特性基础所有主流芯片，包括车规、高频、消费及芯片的管角内部均遵循S保护设计规范。其S保护二极管的分布主要分为三种类型，适配不同管角功能需求，也是OS测试的核心依托。管角仅对地GND有S保护二极管，多见于简单信号管角二极管，正极接GND，负极接管角。

反向截止时不影响信号传输，正向导通时可将管角静电导卸至GD。不S测试仅需检测管角与G的导通状态。管角仅对电源端立DD有S堡护二极管，多见于电源管角二极管正极接管角，负极接立DD，可防止管角静电击穿电源回路。OS测试重点检测管角与VD的导通状态。管角同时对地GND和电源端VDD有S保护二极管，这是最主流的设计，如GP管角、高频信号管角两只二极管反向并联，分别实现对GND和VDD的静电保护。OS测试需同时检测管角与GD、管角与VD的导通状态，确保双重保护回路正常，同时判断管角本身无开路、短路故障。2、OS测试的核心判断逻辑结合S二极管特性，OS测试的核心的是施加微小电流测量。

导通压降对比阈值判断针对不同S的二极管分布类型，测试逻辑略有差异，但均遵循二极管单向导通原理。对DGD测试逻辑，向背侧管角施加负向微小电流，如100谬U流入A设备为负电流，此时管角与GD之间的S二极管正向导通，测量两者之间的电压，若电压在-0.8伏到-0.4D范围内，说明管角与GD连接正常，若电压低于-1.5伏，判定为管角对地开路，若电压高于-0.2伏，判定为管角对地短路。对电源端立DD测试逻辑，向背侧管角施加正向微小电流，如加100MU流出也设备为正电流，此时管角与VDD之间的S的二极管正向导通，测量两者之间的电压，若电压在0.4V到0.8V范围内，说明管角与VDD连接正常，若电压高于1.5伏，判定为管角对。

VDD开路，若电压低于0.2伏，判定为管角对VDD短路，对地加对电源端双重测试逻辑，针对同时具备双向S保护二极管的管角，依次执行上述两种测试流程。只有两种测试的电压均在对应预置范围内，才算管角连接正常。若人一测试出现异常，均判定为管角故障开路或短路。同时为避免测试误差，需先将所有管角接地，是芯片内部电路处于统一初始状态，消除其他管角的干扰。

二芯片A测试中开短路测试OS测试的核心痛点OS测试虽为基础测试，但测试精度直接影响芯片良率与后续测试效率。在实际A批量测试场景中，核心痛点主要集中在三点，也是测试方案设计的核心优化方向。测试接触稳定性不足。A测试中芯片通过测试座萨克与A设备连接，若测试座探针接触不良，接触电阻过大，会导致导通压降测量失真，出现虚假开路、虚假短路、误判芯片故障，增加测试成本，同时探针磨损氧化也会影响接触稳定性。尤其在批量测试单日数万颗芯片场景中问题更为突出，多管角并行测试干扰现代芯片管角数量多达数百数千个。为提升测试效率。

通常采用铺木架构实现多管角并行测试，但并行测试时相邻管角的电流电压会相互干扰，导致部分管角导通压降测量偏差，尤其难以检测管角之间PIN to PIN的短路故障。相邻管角短路时，两者电位趋于相等，导通压降相近，测试结果异务判围正常。三、芯片A测试中开短路测试方案结合骨翼电子测试做socket案例方案核心设计依托测试做socket，解决测试接触与干扰痛点。古一电子OS测试做socket的核心设计，围绕提升接触稳定性，抑制测试干扰展开，结合芯片S保护二极管的测试特性，优化测试座结构与材质，为有S测试提供可靠的连接载体。核心设计要点如下，高精度探针设计，保障接触稳定性，采用定制化弹簧探针，探针表面采用镍把精镀层，耐温200°C，耐磨耐腐。

值，接触电阻稳定在10米欧咩格以内，有效降低接触电阻对导通压降测量的影响。同时探针采用浮动式设计，可补偿30μm的芯片偏移量，确保探针与芯片管角精准贴合，避免接触不良导致的测试失针。此外，探针弹簧弹力控制在20g到30g per PIN, 既保证接触压力，又避免损伤芯片管角与yes保护二极管适配批量测试场景，探针寿命可达30万次以上，大幅降低测试成本。共的抗干扰架构，抑制并行测试干扰。借鉴骨翼电子供的型测试座的专利设计，CN117434304A测试座采用金属外框加金属固池座加接的弹簧探针的供的架构，形成统一接地网络，接地电阻稳定在10米欧米GA以内，可快速导卸测试过程中产生的干扰信号与静电，避免干扰信号影响导通。压降测量针对多管角并行测试的PP短。

短路检测难题，鼓翼测试做支持分组测试模式，可将基数、偶数管角分组隔离，测试一组管角时将另一组管角接地，强制短路，管角间形成电压差，有效避免误判。同时配合A设备的铺木架构，实现多管角并行测试，大幅提升测试效率。例如针对100管角芯片，并行测试仅需1ms，较串行测试效率提升100倍以上。场景化适配设计，兼容多类型芯片，针对不同封装q fmbga、纳、QFP等不同管角间距0.3mm到1.27mm的芯片。古一电子提供定制化测试，做socket，优化探针布局与导热结构，适配不同芯片的S保护二极管参数，如导通压降阈值，测试电流需求。