基于V93000 ATE的MTL生成功能碼的方法

趙　樺，王征宇，李　鍇

（中國電子科技集團公司第58研究所，江蘇無錫214035）

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基于V93000 ATE的MTL生成功能碼的方法

趙樺，王征宇，李鍇

（中國電子科技集團公司第58研究所，江蘇無錫214035）

摘要：隨著信息科學和產業(yè)的發(fā)展，集成電路為人們廣泛應用。在今天的超大規(guī)模集成電路特別是在系統(tǒng)芯片SOC設計中，將大量存儲器嵌入在片中的設計方法已經非常普遍。存儲器的測試是集成電路測試一個十分重要的內容。V93000集成電路測試系統(tǒng)是一款可擴展型平臺，它集合了數字測試、模擬測試和射頻測量等資源?？舍槍Ω鞣N高集成度的電子產品組件進行晶圓測試（Wafer Sort）及終程測試（Final Test）。就利用V93000測試系統(tǒng)(ATE)的MTL工具產生存儲器功能測試碼的方法進行闡述，分析了與傳統(tǒng)生成功能碼方式相比，MTL具備靈活、占內存小、實現方便等特點。

關鍵詞：測試技術；ATE；MTL；功能碼

1　引言

隨著信息科學和產業(yè)的發(fā)展，集成電路為人們廣泛應用。在今天超大規(guī)模集成電路的設計中，特別是在系統(tǒng)芯片SOC設計中，將大量存儲器嵌入在片中的設計方法已經非常普遍。存儲器的測試是集成電路測試中一個十分重要的內容，隨著存儲器容量的不斷增大，實現存儲器全地址多功能測試所需要的功能碼體積也迅速變大，有些已經超出了測試系統(tǒng)允許體積的上限，如何縮小功能碼的大小成為了一個難題。

V93000集成電路測試系統(tǒng)是一款可擴展型平臺，它集合了數字測試、模擬測試和射頻測量等資源?？舍槍Ω鞣N高集成度的電子產品組件進行晶圓測試（Wafer Sort）及終程測試（Final Test）。在存儲器測試方面，V93000機臺軟件提供的MTL (Memory Test Language)軟件包產生的測試碼覆蓋了所有類型的存儲器，包括任意寬度的地址或數據總線的存儲器（從1024位的HBM到串口的內嵌式存儲），同時支持任何協議，對于器件特有的CRC、數據或者地址總線的反轉都適用。MTL軟件包是V93000機臺測試軟件SMARTEST的一個重要組成部分。

2　存儲器結構組成

存儲器內部劃分為很多存儲單元，每個存儲單元都有一個地址編號。存儲的過程就是往不同的地址里面寫0和1，讀取的過程就是到不同的地址里面去取0 或1。而存儲器的測試就是以各種方式往不同的地址里寫入數據，然后再以順序、倒序或跳躍等方式從地址取值來驗證存儲性能，現在常用的測試算法有Checkboard、March、Diagnal Pattern、全0、全1等。

圖1　存儲器的基本結構

3 MTL功能碼生成方法

MTL是一種C_like的程序語言，它通過MTL編輯器就可以產生用于V93000測試機臺用的功能碼。它主要包括5個部分：APG Pattern File(.apg)，編程文件(.prog)，器件接口文件(.dvac)，器件結構文件(.dvar)，Pin腳排布文件(.pmap)。每個文件部分占據一個窗口。每次創(chuàng)建一個新的MTL文件，它都會自動產生上述的5個窗口。

圖2　MTL的組成

3.1 APG Pattern File (.apg)

APG文件是MTL編輯器的定位點。每一個MTL碼都有一個唯一的APG文件。它與MTL里的其他5部分文件是相關的。APG文件里可以包含主標簽，用于編程文件里面的特征常量，或者用于CRC等的編程文件的高級操作。如圖3，定義主標簽為Read_Ckb_Label，相關文件的路徑列在下方，定義后續(xù)編程中使用的dataWord_Even和dataWord_Odd的值由相應的value里的變量給出。這個變量在后續(xù)的. dvar文件中會給出具體值。

圖3　apg文件

3.2編程文件(.prog)

編程文件是對存儲器測試碼的算法描述。如果要實現掃描碼、March碼、Checkboard等測試碼就可以在.prog文件里利用嵌套循環(huán)語句for，判斷語句if等使相應位置為1為0。如圖4中的例子，bank是存儲器里面的地址，DW1～DW8為寫入的數據。依次往地址里寫入一個數據，再把它讀出來，以驗證寫入的正確性。

圖4　prog文件

3.3器件接口文件(.dvac)

器件接口文件定義了Pin腳一系列驅動和接收的動作，它把要求的信號和要發(fā)送的地址讀到器件里面。器件接口文件包含了一個器件要建立一個測試碼的所有接口。它為APG文件建立測試碼提供接口。如圖5，定義了在一個存儲器器件周期里面時鐘信號CLK的變化情況。CLK有0、1兩種狀態(tài)，現在設置的是給CLK輸入一個高低變化的波形。CLKn輸入的是一個低高變化的波形。

圖5　器件接口文件

3.4器件結構文件(.dvar)

器件結構文件里主要定義了用在MTL里面的一些結構參數，這些參數可以被APG文件（.apg）或編程文件(.prog)調用。例如圖6中，yBits參數值為3。xBits、yBits這些參數是在APG或者PROG文件里面已經定義了，在.dvar文件中可以給出具體值，這樣提高了程序的靈活性。也可以利用這些參數來控制存儲器地址，例如用xBits、yBits來控制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。

圖6　器件結構文件

圖7　Pin腳排布文件

3.5 Pin腳排布文件(.pmap)

Pin腳排布文件的作用就是把在93000機臺軟件SMARTEST里面定義的器件Pin腳與MTL文件里面的Pin腳定義聯系起來。在MTL文件可以為器件Pin定義不同的名字，可以把一些Pin組合成一個組，這些定義都可以和SMARTEST不一樣，但是一定要有一定的對應關系。這種對應關系就列在Pin腳排布文件里。

MTL文件里還可以加入時序文件(Vaveform Map)，時序文件在MTL系統(tǒng)里面是屬于可選的文件。

將以上5個文件編輯完成后利用編譯器進行編譯，就可以產生一個后綴為.vec的測試碼。加載到V93000測試機臺的SMARTEST軟件里面就成為了一個可以識讀的測試功能碼。這個.vec文件體積很小，大小不超過1 MB。

綜上所述，利用上述5個文檔就可以產生原先需占內存幾個MB或者幾十MB的功能測試碼。而且利用一個現有的MTL算法經過簡單的修改就可以轉變?yōu)榱硪环N測試碼，這樣大大節(jié)省了產生新測試碼的時間。

4　結論

在信息產業(yè)高速發(fā)展的今天，大容量存儲器的測試是集成電路測試中一個十分重要的內容。而V93000測試系統(tǒng)由于其優(yōu)越的性能，在開發(fā)測試存儲器性能方面應用也越來越廣泛。

參考文獻：

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[2]劉寶琴.數字電路與系統(tǒng)[M].北京：清華大學出版社，1993.

[3]高成，張棟.最新集成電路測試技術[M].北京：國防工業(yè)出版社，2008.

趙樺（1979—），女，江西省南昌市人，碩士學歷，測試工程師，2003年畢業(yè)于西南交通大學測試計量及儀器儀表專業(yè)，現在中國電子科技集團公司第58研究所檢測中心從事集成電路測試工作。

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

作者簡介：

收稿日期：2016-1-3

中圖分類號：TN407

文獻標識碼：A

文章編號：1681-1070（2016）04-0018-03