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TFT-LCD模拟源驱动芯片测试技术研究

作　者: 马里剑
导　师: 张海鹏
学　校: 杭州电子科技大学
专　业: 微电子学与固体电子学
关键词: TFT-LCD源驱动芯片 PPCP(Per Pin Comparator) PPDZ(Per Pin Digitizer) 测试技术灰阶测试
分类号: TN873.93
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本文主要以瀚瑞微电子有限公司的一款模拟源驱动芯片PIX82720TC设计工作为基础,利用现有的测试和可测试性设计技术,结合TFT(Thin Film Transistor)-LCD驱动芯片的特点提出一套高效、实用、面向TFT-LCD驱动芯片制造的专用测试方案。该测试方案在有效地保证产品质量的同时又能降低后端测试成本,从而可以最大限度的提高产品竞争力。文章从液晶物理特性、发光原理和面板结构等方面说明液晶的显示原理。从芯片的内部结构阐述其驱动原理,及其多输出通道、双采样-保持电路、输出电压偏差较小和双向移位能力等特性。还简述了驱动芯片的设计流程和芯片的工艺和封装测试流程,以及性能指标。一个可测试的芯片包含:可控性、可观测性和可隔离性这三个要素及对各要素的解释说明。总结液晶驱动芯片常规测试方法,及模拟IC和DAC电路的测试方法和测试技术。详述了如何制定测试方案,指出测试所着重考量的测试成本、测试电路开发的难度、ATE设备能力等几大因素。针对显示驱动电路特殊的测试需求和驱动芯片引脚众多、测试指标难以选择、测试成本压力大等测试难点,以PIX82720TC为例,选取了合理的测试评价指标,并利用该指标体系对显示驱动电路的测试进行评价,既可以保证测试质量,又能提高测试效率。介绍了业界著名公司Yokogawa的LCD测试系统ST6730的特点和如何高效的使用测试资源来优化测试方法。重点阐述了测试程式的编写与调试及测试数据的分析。将多方式的Relay控制,快速有效的LCD pin的输出测试及高精度灰阶测试等在测试实践中做了详细论述。其中,活用Active Load (内部有源负载电路)进行参数比较与参数范围判断,利用Digitizer (数字采样器)进行精确测量,用快速比较法测试替代了传统的DC测试法。利用机台的CUNIT单元自带独立CPU可并行运算的特点,使数据处理的时间达到纳秒级别,大大提高测试效率。本文所提到的一系列测试方案己经被国内的相关设计公司广泛应用并认可,并在PIX82720项目的测试实践中取得了令人满意的效果。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
第一章绪论  9-14
  1.1 课题的背景与来源  9
  1.2 课题研究的意义  9-10
  1.3 国内外研究现状和发展趋势  10-14
第二章 TFT-LCD 显示及驱动原理  14-18
  2.1 液晶的种类  14-15
  2.2 彩色液晶显示器的工作原理  15-16
  2.3 液晶显示器驱动原理  16-18
第三章 TFT-LCD Analog Source Driver IC 概况与测试难点分析  18-26
  3.1 模拟源驱动芯片功能框图及顶层逻辑  18-19
  3.2 各主要模块的工作原理  19-22
    3.2.1 双向移位寄存器  19
    3.2.2 控制电路及功能描述  19-22
    3.2.3 电平转换电路设计  22
  3.3 封装  22-24
  3.4 模拟源驱动芯片测试难点分析  24-26
第四章 TFT-LCD Source Driver IC 测试技术研究与测试方案选择  26-40
  4.1 TFT-LCD 驱动芯片可测试性设计概念  26-28
  4.2 TFT-LCD 驱动电路测试技术研究  28-31
    4.2.1 TFT-LCD 显示驱动电路测试技术研究  28
    4.2.2 模拟IC 的测试技术  28-29
    4.2.3 模拟电路测试Pattern 生成方法  29-30
    4.2.4 DAC 电路测试方法分析  30-31
  4.3 TFT-LCD 驱动芯片测试需求分析和测试方案选择  31-40
    4.3.1 驱动控制芯片测试需求分析  31-32
    4.3.2 源驱动控制芯片测试方案选择与评测  32-40
第五章 TFT-LCD Source Driver IC 测试实践  40-63
  5.1 TFT-LCD 驱动芯片的测试准备工作  40-46
    5.1.1 硬件资源介绍  40-43
    5.1.2 软件准备  43-44
    5.1.3 探针卡的设计与制作  44-46
  5.2 测试程式编写与调试  46-54
    5.2.1 测试程序的基本结构  47-51
    5.2.2 测试程序举例  51-54
  5.3 数据分析及测试注意事项  54-61
    5.3.1 测试数据分析  54-55
    5.3.2 测试中需要注意的问题和测试技巧  55-61
  5.4 测试结果  61-63
第六章总结与展望  63-64
致谢  64-65
参考文献  65-68
附录  68-70
详细摘要  70-75

TFT-LCD模拟源驱动芯片测试技术研究

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