第7篇 评估电路和评估板(1) 评估板的使用方法

在实际确认半导体集成电路(LSI、IC)的工作和性能情况时,可以使用制造商提供的评估板。在产品规格书和应用指南中会提供产品的测试电路图、底片(电路板布局图)和注意事项等,可以参考。

使用方法是:连接电源、输入信号、控制信号等,并用示波器或频谱分析仪等仪器观测输出信号。首先要确认半导体集成电路(LSI、IC)是否按预期工作。在确认逻辑工作时,如果是并行控制,需要向控制引脚施加High信号(H电压)和Low信号(L电压)。如果是串行控制,则需要另行准备数据发生器等,创建串行控制信号并输入。基本工作情况确认完成后,下一步是确认电气特性。从确认产品规格书中主要项目——输入输出信号(大信号),到确认噪声电平和串扰等(微小信号),根据需要进行测试。

半导体集成电路(LSI、IC)的电气特性如果通过制造商提供的评估板进行测试,将会表现出最佳值。该值是产品规格书中提供的值。也就是说,对于在产品(配套应用)中的“特性表现”来说,参考其评估板的测试值和产品规格书中的标准值即可。在评估板上,电源线和接地线的底片、输入输出信号线的底片都是理想的。由于每条布线的走线、布线宽度和布线长度都已经过周到的考虑,因此用户在制作产品(配套应用)的电路板时可以参考。

此外,由于评估板基本上只配备一个半导体集成电路(LSI或IC),所以可以测试各种情况下的电气特性。例如,可以用来确认使电源电压从标准电压上下变化(在推荐工作电压范围内)时的特性变化、放入恒温槽中使环境温度升高或降低时的特性变化(低温时要注意结霜引起的引脚短路!)、以及连接多个不同的评估板来创建简单的产品原型等。

那么产品(配套应用)的电路板情况又怎么样呢? 由于客户要求小、薄、轻、廉价,因此底片(电路板布局图)也呈现高密度趋势。其中最显著的差别是电源线和接地线。我认为像评估板一样理想的布线和配置是比较难的。需要注意的是,从完全接地变为不完全接地时,电气特性会产生差异。此外,还需要连接模拟系统、数字系统和电源系统等的接地线的技术。

关于电磁兼容性(EMC),建议在评估板的状态下提前逐一单独确认。在产品(配套应用)的电路板上进行测试时,可以从整体上判断是否符合EMC标准,但在不符合的情况下,很难调查是哪个半导体集成电路(LSI、IC)造成的结果。通过提前确认,可以提前添加对策部件和对策电路,这样能够减少在产品(配套应用)电路板完成后由EMC造成的返工。虽然感觉有点绕,但最终这些都涉及到“预防EMC问题于未然”。

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