蔡瑞青
(中国电子科技集团公司第58研究所,江苏 无锡 214035)
随着时代的发展,技术的进步,半导体集成电路也发生了日新月异的变化,大规模、结构复杂、功能多、速度快的电路大量被开发,特别伴随着半导体制造工艺的一次次突破,其中数字电路变化尤为明显。这种变化在给设计者提出新的挑战的同时,对电路的测试也提出了更高的要求。
Ultra-FLEX是美国泰瑞达公司开发的新一代大型测试系统,主要用来对数字电路和数模混合电路进行测试。它包括多个功能模块,如电源模块、数字模块、混合信号测试模块、RF模块、高速存储器测试模块、VHF测试模块、任意波形发生模块、音频电路测试模块等。根据测试对象的特性,模块又有不同的选项可供选择。表1、表2列出了数字电路 测试使用的电源模块和数字模块包含的选项。
表1 电源模块选项及参数
表2 数字模块选项及参数
下面以数字电路测试开发流程为例,模拟电路测试开发流程与此类似。开发一个数字集成电路的测试程序,首先要了解该电路每个引脚的功能。一个数字集成电路的引脚有几种:电源、地、输入端口、输出端口和双向端口。其中输入端口、输出端口、双向端口统称为信号端口。然后需要了解该电路要求测试的内容,包括功能测试与参数测试。功能测试是根据具体电路确定的,它是在一定频率下让测试系统跑测试向量,即改变输入电平,测量输出电平,并判断与期望值是否一致。参数测试包括直流参数测试和交流参数测试。直流参数主要包括输入漏电流、输入高低电平、输出高低电平、静态电流、动态电流等;交流参数主要包括输出延时、输出保持时间、输入建立时间、输入保持时间、频率等。图1描述了测试开发的流程。
在Ultra-FLEX平台上的测试程序开发是在测试系统自带的专用软件IG-XL环境下完成的。IG-XL是在Microsoft Excel基础上开发完成的,所以工作环境与Excel比较类似。一个完整的测试程序由一系列表格构成。以下列出了经常用到的表格,具体名称和功能描述见表3。
图1 测试开发流程图
Ultra-FLEX程序中的测试代码是以Microsoft公司的Visual Basic为基础开发的,除了基本语法规则与Visual Basic一致外,还有Ultra-FLEX测试系统定义的一些规则和硬件操作语法规则。调试时,可以通过设置程序断点,停留在任意测试项的某一行代码上,并且可以利用系统自带的硬件调试工具,观察并调整硬件参数。同时还提供了其他一些工具,如测试向量工具、向量控制界面、监视窗口等,利用Visual Basic Editor可以对代码进行查看和编辑。利用这些丰富的工具可以很轻松地调试程序,找到问题点。
表3 表格名称与功能
本文对基于Ultra-FLEX测试系统的集成电路测试开发做了阐述。介绍了Ultra-FLEX测试系统的硬件资源、软件资源、测试程序开发的流程和调试方法。随着半导体技术和半导体集成电路的发展,基于大型测试系统的测试开发会越来越多,集成电路的测试在整个半导体产业中将占有更加重要的位置。
[1]泰瑞达公司. Ultra-FLEX User Manual[P].
[2]李旭刚. 集成电路测试系统软件的设计及实现[J]. 电子测试,2010,9.
[3]胡敏明. 几种典型的数字电路测试技术[J]. 硅谷,2009,7.