基于V93000 ATE的MTL生成功能码的方法

赵　桦，王征宇，李　锴

（中国电子科技集团公司第58研究所，江苏无锡214035）



基于V93000 ATE的MTL生成功能码的方法

赵桦，王征宇，李锴

（中国电子科技集团公司第58研究所，江苏无锡214035）

摘要：随着信息科学和产业的发展，集成电路为人们广泛应用。在今天的超大规模集成电路特别是在系统芯片SOC设计中，将大量存储器嵌入在片中的设计方法已经非常普遍。存储器的测试是集成电路测试一个十分重要的内容。V93000集成电路测试系统是一款可扩展型平台，它集合了数字测试、模拟测试和射频测量等资源。可针对各种高集成度的电子产品组件进行晶圆测试（Wafer Sort）及终程测试（Final Test）。就利用V93000测试系统(ATE)的MTL工具产生存储器功能测试码的方法进行阐述，分析了与传统生成功能码方式相比，MTL具备灵活、占内存小、实现方便等特点。

关键词：测试技术；ATE；MTL；功能码

1　引言

随着信息科学和产业的发展，集成电路为人们广泛应用。在今天超大规模集成电路的设计中，特别是在系统芯片SOC设计中，将大量存储器嵌入在片中的设计方法已经非常普遍。存储器的测试是集成电路测试中一个十分重要的内容，随着存储器容量的不断增大，实现存储器全地址多功能测试所需要的功能码体积也迅速变大，有些已经超出了测试系统允许体积的上限，如何缩小功能码的大小成为了一个难题。

V93000集成电路测试系统是一款可扩展型平台，它集合了数字测试、模拟测试和射频测量等资源。可针对各种高集成度的电子产品组件进行晶圆测试（Wafer Sort）及终程测试（Final Test）。在存储器测试方面，V93000机台软件提供的MTL (Memory Test Language)软件包产生的测试码覆盖了所有类型的存储器，包括任意宽度的地址或数据总线的存储器（从1024位的HBM到串口的内嵌式存储），同时支持任何协议，对于器件特有的CRC、数据或者地址总线的反转都适用。MTL软件包是V93000机台测试软件SMARTEST的一个重要组成部分。

2　存储器结构组成

存储器内部划分为很多存储单元，每个存储单元都有一个地址编号。存储的过程就是往不同的地址里面写0和1，读取的过程就是到不同的地址里面去取0 或1。而存储器的测试就是以各种方式往不同的地址里写入数据，然后再以顺序、倒序或跳跃等方式从地址取值来验证存储性能，现在常用的测试算法有Checkboard、March、Diagnal Pattern、全0、全1等。

图1　存储器的基本结构

3 MTL功能码生成方法

MTL是一种C_like的程序语言，它通过MTL编辑器就可以产生用于V93000测试机台用的功能码。它主要包括5个部分：APG Pattern File(.apg)，编程文件(.prog)，器件接口文件(.dvac)，器件结构文件(.dvar)，Pin脚排布文件(.pmap)。每个文件部分占据一个窗口。每次创建一个新的MTL文件，它都会自动产生上述的5个窗口。

图2　MTL的组成

3.1 APG Pattern File (.apg)

APG文件是MTL编辑器的定位点。每一个MTL码都有一个唯一的APG文件。它与MTL里的其他5部分文件是相关的。APG文件里可以包含主标签，用于编程文件里面的特征常量，或者用于CRC等的编程文件的高级操作。如图3，定义主标签为Read_Ckb_Label，相关文件的路径列在下方，定义后续编程中使用的dataWord_Even和dataWord_Odd的值由相应的value里的变量给出。这个变量在后续的. dvar文件中会给出具体值。

图3　apg文件

3.2编程文件(.prog)

编程文件是对存储器测试码的算法描述。如果要实现扫描码、March码、Checkboard等测试码就可以在.prog文件里利用嵌套循环语句for，判断语句if等使相应位置为1为0。如图4中的例子，bank是存储器里面的地址，DW1～DW8为写入的数据。依次往地址里写入一个数据，再把它读出来，以验证写入的正确性。

图4　prog文件

3.3器件接口文件(.dvac)

器件接口文件定义了Pin脚一系列驱动和接收的动作，它把要求的信号和要发送的地址读到器件里面。器件接口文件包含了一个器件要建立一个测试码的所有接口。它为APG文件建立测试码提供接口。如图5，定义了在一个存储器器件周期里面时钟信号CLK的变化情况。CLK有0、1两种状态，现在设置的是给CLK输入一个高低变化的波形。CLKn输入的是一个低高变化的波形。

图5　器件接口文件

3.4器件结构文件(.dvar)

器件结构文件里主要定义了用在MTL里面的一些结构参数，这些参数可以被APG文件（.apg）或编程文件(.prog)调用。例如图6中，yBits参数值为3。xBits、yBits这些参数是在APG或者PROG文件里面已经定义了，在.dvar文件中可以给出具体值，这样提高了程序的灵活性。也可以利用这些参数来控制存储器地址，例如用xBits、yBits来控制64×8位的地址，其中的64就可以xBits=6，8就可以令yBits=3，即26×23。

图6　器件结构文件

图7　Pin脚排布文件

3.5 Pin脚排布文件(.pmap)

Pin脚排布文件的作用就是把在93000机台软件SMARTEST里面定义的器件Pin脚与MTL文件里面的Pin脚定义联系起来。在MTL文件可以为器件Pin定义不同的名字，可以把一些Pin组合成一个组，这些定义都可以和SMARTEST不一样，但是一定要有一定的对应关系。这种对应关系就列在Pin脚排布文件里。

MTL文件里还可以加入时序文件(Vaveform Map)，时序文件在MTL系统里面是属于可选的文件。

将以上5个文件编辑完成后利用编译器进行编译，就可以产生一个后缀为.vec的测试码。加载到V93000测试机台的SMARTEST软件里面就成为了一个可以识读的测试功能码。这个.vec文件体积很小，大小不超过1 MB。

综上所述，利用上述5个文档就可以产生原先需占内存几个MB或者几十MB的功能测试码。而且利用一个现有的MTL算法经过简单的修改就可以转变为另一种测试码，这样大大节省了产生新测试码的时间。

4　结论

在信息产业高速发展的今天，大容量存储器的测试是集成电路测试中一个十分重要的内容。而V93000测试系统由于其优越的性能，在开发测试存储器性能方面应用也越来越广泛。

参考文献：

[1]阎石.数字电子技术基础[M].北京：高等教育出版社，1997.

[2]刘宝琴.数字电路与系统[M].北京：清华大学出版社，1993.

[3]高成，张栋.最新集成电路测试技术[M].北京：国防工业出版社，2008.

赵桦（1979—），女，江西省南昌市人，硕士学历，测试工程师，2003年毕业于西南交通大学测试计量及仪器仪表专业，现在中国电子科技集团公司第58研究所检测中心从事集成电路测试工作。

Research on Producing Pattern Files Based on the V93000 ATE MTL

ZHAO Hua, WANG Zhengyu, LI Kai
(China Electronic Technology Group Corporation No.58 Research Institute, Wuxi 214035, China)

Abstract：With the development of science and technology, IC is widely used in all varieties of products. In the design of super IC, especially in the design of SOC IC, it is normal to embed lots of storages IC. Testing memory is an important part of IC tesing. V93000 ATE is a scalable platform. It includes digital testing, analog testing and RF testing, etc. It can process wafer sort testing and final test of highly integrated IC. This text explains the working theory of V93000 (ATE) MTL to produce patterns, and analyses the advantages of MTL comparing with traditional ways, for example flexibility, easy to achieve and small quantity.

Keywords:testing technology; ATE; MTL; pattern file

作者简介：

收稿日期：2016-1-3

中图分类号：TN407

文献标识码：A

文章编号：1681-1070（2016）04-0018-03