深度剖析开短路测试原理

　　开短路测试应用非常的广泛，只要特别的指出相关行业，所谓的开短路测试，都是指测试邦定线的开短路测试，IC的开短路测试。

　　开短路测试，是测试工程师需要掌握的最基本的技能，通常被称为continuitytest 或者open/short test。开短路测试的原理，其实是基于产品本身管脚的ESD防静电保护二极管的正向导通压降的原理进行测试。

　　通常可以或者需要进行开短路测试的器件管脚，对地或者对电源端，或者对地和对电源，都有ESD保护二极管，利用二极管正向导通的原理，就可以判别该管教的通断情况。

　　如下图1所示，如果要测试Pin1对地的开短路，可以从Pin1处抽取一个电流I1（通常在几十微安到几个毫安），然后测量V1电压，以下不同情况下的测量情况：

　　*如果Pin1正常连接，则Pin1和地之间，将存在一个压差，其大小即为Pin1与地之间的ESD二极管的导通压降，大约在0.6V左右。如果考虑电压方向，则V1电压的测量结果大约为-0.6V左右。

　　*如果Pin1出现开路现象，则ESD二极管被断开，Pin1和地之间的电阻相当于无穷大，则在抽取电流I1时，V1的电压将无限小（负压），当然实际上 该电压会受测试源本身存在的钳位电压（Clamp voltage），或者受电压量程档位电压限制达到一个极限，比如-2V，则测试到的V1电压大约为-2V左右。

　　*如果Pin1与地存在短路现象，则ESD二极管被短路，Pin1和地之间的电阻接近为0欧姆，此时不论I1的电流为多少，V1的电压都接近等于0V。

　　同样的原理，如果要测量Pin1和Vdd之间的通断情况，则可以将Vdd通过测试源加到0V，利用I2电流和二极管D2的正向导通压降进行测量和判断。此时要注意I2的电流方向和I1的电流方向正好相反，此时V1的电压为正电压。

　　如果要判断所有管脚之间的是否存在短路现象，则可以在测试某一个管脚，比如Pin1的时候，将其余管脚全部接地或加0V，继续按照开短路的测量方法进行测 试，如果有Pin1和其它任意管脚存在短路现象，由于其它管脚都被接地，则Pin1也被短路到地，V1的测量电压将近似为0V。

　　如果器件管脚较多的时候，又需要考虑检测管脚之间（Pin to Pin）的短路现象，需要将所有管脚接地，然后依次为每个管脚进行开短路测试，则需要花费较多的测试时间。测试机本身一般会有测试源的并行测试能力，可以 同时利用多个测试源，对多个测试管脚进行并行测试，但是，同时测试的这些管脚之间，如果存在短路现象，则无法判别出来。为了提高效率，还有一些折衷办法， 考虑到通常管脚之间短路都发生在相邻管脚之间，所以，可以将相邻管脚进行交叉并行测试。比如，先将Pin1/3/5/7/9接地，Pin2/4/6/8 /10进行并行测试；然后，再将/4/6/8/10先接地，Pin1/3/5/7/9Pin2进行并行测试。

　　如果期间管脚本身不存在ESD保护二极管，则无法使用该方法进行开短路测试。但是，有一些特殊情况也要考虑，比如一些器件的散热部分（expose pad），也需要接测试源，判断其并未与其它管脚短路，此时测试的正常结果反而应该是开路。

　　在进行开短路测试的时候，得到开短路测试值，只是第一步，还需要设定对应的测试规范来进行判定。此时一定要注意设定合理的测试规范，避免由于 规范设置不当导致误判。比如，进行开短路测试的时候，开路电压测试结果为-1.0V（钳位电压设置为-1V），而测试规范为-1.2V~-0.2V，此时 将无法将开路的情况筛选出来。此时应该将钳位电压设置为-1.2V以上，或者，将规范的下限设置为大于钳位电压，比如-0.9V。

　　另外，由于一些特殊的需要，管脚处的ESD保护部分比较特殊，可能是多个二极管串联，或者是除二极管之外，还有其它东西存在，比如电阻、电容等。电阻的特 性比较简单，只是多叠加了一个电压，电容的存在则会复杂一些，影响也较大。