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开篇先说简要说一下什么是芯片测试。
简单来说,芯片测试就是使用专用的自动测试设备(ATE)检查制造出来的芯片其功能和性能是否满足一定的要求。因此,芯片测试会包含多方面的内容,可以分为直流参数测试,功能测试,混合信号参数测试等等,不同类型的芯片对测试会有不同的要求,比如说纯数字芯片就只用到功能测试和直流参数测试,而混合信号芯片上述三者的内容都会涵盖到。随着芯片技术的进步,一块芯片上集成的功能越来越复杂,往往一块芯片可以实现以往一个系统所需的全部功能,这就是所谓的SoC。但是,现今任然存在着很多功能单一的芯片,比如说存储器芯片,因其制作工艺比较单一,往往单独进行生产,这样可以降低成本。在以后的文章中我会分别介绍每种类型的测试。
说到芯片测试,就不得不介绍一下ATE,ATE就是Auto Test Equipment的简称。当今大部分芯片的量产测试都是在ATE系统上来完成的。ATE的作用简单来说就是给芯片的输入管脚施加所需的激励信号,同时监测芯片的输出管脚,看其输出信号是否是预期的值。同时,ATE还能进行类似电压/电流源,电压/电流表等的功能,用于进行芯片直流参数的测试。由于芯片种类的不同,ATE也会有不同的种类来应对,比如说有存储器(Memory)测试仪,数字测试仪,模拟测试仪,混合信号(Mixed Signal)测试仪,射频(RF)测试仪等等。种类多样化的ATE测试系统最近似乎朝着多功能一体化的方向发展,也就是一台ATE集成了越来越多的测试能力。但是这种趋势的优势并不明显,毕竟一体化的机型对于一些专门的芯片来说浪费太大。笔者认为,一体化和专用机型之间应该会达到一个平衡,对于简单和生命周期长的芯片,用专用测试仪来对应;而对那些功能比较复杂,集成功能较多而且生命周期只有1年甚至更短的芯片,最好用那些功能比较齐全的测试仪来对应。当今市场上几家比较著名的ATE公司有Advantest, Teradyne, Verigy,Credence等,每家公司都有各自的特点,竞争也非常激烈。
说到这里,相信大家都对芯片测试有了一定的了解。最后想说明一点,就是芯片测试和芯片验证是两个完全不同的概念。芯片验证是指芯片在设计过程中的通过EDA工具仿真所作的检验,而测试是指在芯片生产出来之后利用ATE对芯片功能进行的一种物理检查。二者之间也有联系,很多芯片测试的内容其实都是在芯片验证过程中得到的。比如说芯片测试的向量(pattern)就是在验证过程中产生的。