图4-1.测试流程
生产测试进行一段时间后,测试工程师应该去看看测试记录,决定是否需要对测试流程进行优化——出现不良品频率较高的测试项应该放到流程的前面去。
四、Test Summary
测试概要提供了表明测试结果的统计信息,它是为良率分析提供依据的,因此需要尽可能多地包含相关的信息,最少应该包含总测试量、总的良品数、总的不良品数以及相应的每个子分类的不良品数等。在生产测试进行的时候,经常地去看一下Test Summary可以实时地去监控测试状态。图4-2显示的是一个Summary的实例。
TEST SUMMARY
TOTAL UNITS % OF TOTAL TOTAL TESTED..........................100
TOTAL PASSED BIN 1.....................30 30 TOTAL PASSED BIN 2.....................50 50 TOTAL FAILED...........................20 20 CONTINUITY (SHORTS) FAILURES............1 1
CONTINUITY (OPENS) FAILURES............2 2 GROSS IDD AT VDDMAX.....................0 0 GROSS FUNCTIONAL AT VDDMIN..............7 7 GROSS FUNCTIONAL AT VDDMAX..............0 0 100 MHZ FUNCTIONAL AT VDDMIN...........50 100 MHZ FUNCTIONAL AT VDDMAX............0
75 MHZ FUNCTIONAL AT VDDMIN.............0 0 75 MHZ FUNCTIONAL AT VDDMAX.............0 0 VIL/VIH FUNCTIONAL AT VDDMIN............1 1 VIL/VIH FUNCTIONAL AT VDDMAX............0 0 VOL/VOH DC STATIC AT VDDMIN.............3 3 IDD DYNAMIC AT VDDMAX...................4 4 IDD STATIC AT VDDMAX....................2 2 IIL/IIH AT VDDMAX.......................0 0 IOZL/IOZH AT VDDMAX.....................0 0 Power Supply Alarms.....................0 Average Static IDD.....................26.8uA
图4-2.Test Summary
五、DC测试与隐藏电阻
许多DC测试或验证都是通过驱动电流测量电压或者驱动电压测量电流实现的,其实质是测量电路中硅介质产生的电阻值。当测试模式为驱动电流时,测量到的电压为这部分电阻上产生的电压;与之相似,驱动电压时,测量到的电流为这部分电阻消耗的电流。 我们按照器件规格书来设计半导体电路,基本上每条半导体通路的导通电压、电路电阻等详细的参数都已规定;整体传导率也可能随着器件不同的功能状态而改变,而处于全导通、半导通和不导通的状态。
在DC参数测试中欧姆定律用于计算所测试的电阻值,验证或调试DC测试时,我们可以将待测的电路看作电阻来排除可能存在的缺陷,通过驱动和测量得到的电压和电流值可以计算出这个假设电阻的阻抗。 Parameter Description VOL Test Conditions Min Max Unit 0.4 V Output Low Voltage VDD=Min, IOL=8.0mA 我们可以用VOL这个参数来举例说明:VOL=0.4V,IOL=8.0mA,这个参数陈述了输出门电路驱动逻辑0时在输出8mA电流情况下其上的电压不能高于0.4V这样一个规则。了解了这个信息,我们可以通过欧姆定律去计算器件管脚上拥有的输出电阻,看它是否满足设
计要求。通过定律公式R=V/I我们可以知道,器件设计时,其输出电阻不能高于50ohm,但是我们在规格书上看不到“输出电阻”字样,取而代之的是VOL和IOL这些信息。
注:很多情况下我们可以用电阻代替待测器件去验证整个测试相关环节的正确性,它能排除DUT以外的错误,如程序的错误或负载板的问题,是非常有效的调试手段。
六、VOH/IOH
VOH指器件输出逻辑1时输出管脚上需要保证的最低电压(输出电平的最小值);IOH指器件输出逻辑1时输出管脚上的负载电流(为拉电流)。下表是256 x 4静态RAM的VOH/IOH参数说明: Parameter Description VOH 测试目的
VOH/IOH测试实际上测量的是输出管脚在输出逻辑1时的电阻,此测试确保输出阻抗满足设计要求,并保证在严格的VOH条件下提供所定义的IOH电流。 测试方法
VOH/IOH测试可以通过静态或动态方式实现,这里我们先说说静态方法。如图4-3,静态测试时,器件的所有输出管脚被预置到输出逻辑1状态,测试机的PMU单元通过内部继电器的切换连接到待测的输出管脚,接着驱动(拉出)IOH电流,测量此时管脚上的电压值并与定义的VOH相比较,如果测量值低于VOH,则判不合格。对于单个PMU的测试机来说,这个过程不断地被重复直到所有的输出管脚都经过测试,而PPPMU结构的测试机则可以一次完成。
注:1)使用VDDmin作为此测试最差情形;
2)IOH是拉出的电流,对测试机来说它是负电流; 3)测试时需要设置电压钳制。
Test Conditions Min Max Unit 2.4 V Output High Voltage VDD=4.75V, IOH= -5.2mA
图4-3.VOH测试 阻抗计算
VOH测试检验了器件当输出逻辑1时输出管脚输送电流的能力,另一种检验这种能力的途径则是测量逻辑1状态时输出端口的阻抗。如图4-4,施加在等效电路中电阻上的压降为E=4.75-2.4=2.35V,I=5.2mA,则R=E/I=452ohm,那么此输出端口的阻抗低于452ohm时,器件合格。在调试、分析过程中将管脚电路合理替换为等效电路可以帮助我们简化思路,是个不错的方法。
图4-4.等效电路 故障寻找
开始Trouble Shooting前,打开dataloger纪录测量结果,如果待测器件有自己的标准,测试并纪录测量结果后,所得结果不外乎以下三种情况: 1. VOH电压正常,测试通过;
2. 在正确输出逻辑1条件下,VOH电压测量值低于最小限定,测试不通过; 3. 在错误的输出条件下,如逻辑0,VOH电压测量值远低于最小限定,测试不
通过。这种情况下,测试机依然试图驱动反向电流到输出管脚,而管脚因为状态不对会表现出很高的阻抗,这样会在PMU上引起一个负压,这时保护二极管会起作用,将电压限制在-0.7V左右。
当故障(failure)发生时,我们需要观察datalog中的电压测量值以确定故障类型,是上述的第2种情况?还是第3种?
Datalog of: VOH/IOH Serial/Static test using the PMU
Pin Force/rng Meas/rng Min Result PIN1 -5.2mA/ 10mA 4.30V/8V 2.40 V PASS PIN2 -2.0mA/ 10mA 2.34V/8V 2.40 V FAIL PIN3 -5.2mA/ 10mA 3.96V/8V 2.40 V PASS PIN4 -5.2mA/ 10mA 3.95V/8V 2.40 V PASS PIN5 -8.0mA/ 10mA 3.85V/8V 2.40 V PASS PIN6 -8.0mA/ 10mA -.782V/8V 2.40 V FAIL