輸入高電平電流（IIH）與輸入低電平電流（IIL）檢測項目詳解

一、檢測參數定義

1. • 定義：輸入端施加規定高電平電壓（如VCC = 5V時，VIH = 2.0V）時，流入引腳的電流。
   • 意義：反映輸入端在高電平狀態下的負載特性。
2. • 定義：輸入端施加規定低電平電壓（如VIL = 0.8V）時，流出引腳的電流。
   • 意義：體現輸入端在低電平狀態下的驅動能力需求。

二、檢測設備與條件

• • 高精度源測量單元（SMU）或微安級萬用表
  • 可編程電源（提供穩定VCC）
  • 恒溫箱（若需溫度測試）
  • 測試夾具（確保接觸可靠）
• • 電源電壓：按器件規格設置（如3.3V/5V）。
  • 溫度范圍：常溫（25℃）、極限溫度（如-40℃/85℃）。
  • 輸入電壓：嚴格遵循數據手冊的VIH/VIL閾值（如TTL：VIH=2.4V，VIL=0.8V）。

三、檢測步驟與方法

1. • 斷開外部負載，僅保留輸入引腳與測試設備連接。
   • 確保接地路徑低阻抗，避免噪聲干擾。
2. • 施加高電平電壓（VIH）至被測輸入引腳。
   • 讀取SMU流入引腳的電流值，重復3次取平均值。
3. • 施加低電平電壓（VIL）至被測輸入引腳。
   • 讀取SMU流出引腳的電流值，重復3次取平均值。

四、標準符合性分析

• • 數據手冊規格（如某CMOS芯片IIH ≤ 1μA，IIL ≤ -1μA）。
  • 行業標準（JESD22-A114 ESD測試中相關電氣參數要求）。
• • 若實測值超過規格范圍，需檢查測試電路或判定器件失效。

五、關鍵影響因素

1. • 高溫可能導致IIH/IIL增大，需驗證極限溫度下的性能。
2. • 施密特觸發器輸入可能與非緩沖輸入存在電流差異。
   • CMOS與TTL器件的IIH/IIL差異顯著（如TTL的IIL可達mA級）。
3. • 電源噪聲或接觸不良可能導致測量偏差。

六、故障分析與優化

• • 電流超標：可能因內部ESD保護二極管漏電或工藝缺陷。
  • 數據波動：檢查電源穩定性或測試接觸點。
• • 改進輸入端緩沖設計以降低電流需求。
  • 確保測試環境屏蔽電磁干擾（EMI）。

七、記錄與報告

• 記錄每次測量的電壓、電流值及環境條件。
• 生成測試報告，對比標準值并備注異常項。