大容量存储器集成电路测试

大容量存储器——LM321MFX集成电路测试系统是基于大容量存储器的中小企业技术创新基金项目SDRAM、DDR SDRAM和：flash RAM研究开发的测试系统的发展趋势。该方案的主要内容是试方法和程序的研发，其次是测试板、适配器和生产性测试设备的开发、设备结构的生产和调试。其特点是基于大容量存储器集成电路的结构，采用新的测试技术理论和更通用的测试设备，实现实验室的精确测试大批量芯片测试和成品测试。目前，高兆存储电路大规模测试设备非常昂贵，低价专用存储电路测试仪不能满足测试的可靠性和通用性要求，因此项目将大大提高国内存储电路的生产能力，降低产品成本，提高存储电路的可用性，具有显著的经济和社会效益。
1 测试系统的基本原理
根据大容量存储电路的技术特点，无论EEPROM、DRAM、SDRAM、FLASRAM等，都有快速块(BANK)、页(PAGE)、四种不同的阅读和写作方法：单个单元和连续多个单元。该系统充分利用不同的读写方法进行测试。首先，以页面的形式测试存储单元的读写正确性，然后以块的形式测试连续写入固定数据的准确性，然后以多个单元的形式连续写入变化数据的稳定性。最后，测试在单个单元的连续循环变化下编写数据的可靠性，按此顺序运行四个不同的测试模块，可以非常准确地分析和测试存储电路的各种状态。大容量存储电路SDRAM和flash RAM测试项目和存储单元的测试精度为100%，系统定时精度±500 ps,完全满足SDRAM和flash产品指标要求。本项目的技术问题在于大容量存储器集成电路测试方法的创新和相应测试设备的开发，具有5个关键技术特点。
1.1 采用矢量技术V2MTM测试大容量存储器
由于存储电路容量的增加，测试模拟能力的增强大大增加了测试矢量的数量，使用传统的中小型测试设备，即使一般的大型测试设备，也只寻求复杂的页面方案进行线性测试，这是测试时间随容量的增加而增加，成本增加的主要原因。虚拟矢量存储器测试技术可提供高达4096个测试矢量，以满足亚纳秒大容量存储器电路的测试要求。整个测试过程基于矢量技术，实现多点多电路测试，基本保持时间和成本不变。
如果是128兆容量存储器电路，页面容量为32K,该电路有2048页。测试设备将提供2048个测试矢量，实现2048点的测试，大大缩短了测试时间。
1.2 采用变地扫描重读技术
扫描测试技术主要针对存储电路对电平的敏感性。扫描方式：边界访问扫描、页面访问扫描、单元访问扫描，充分利用存储电路行列的结构特征，使存储任何管脚都能作为扫描管脚进行测量，提高了测量和测试的准确性。
存储电路对电平敏感，会给出错误的测试结果。假设A内部开路，读写时A感应为高电平或低电平之一。如果感应为低电平A1=0.试着读写10个单元，因为A内部开路感应为A1=O,实际只是对OO的单元读写,表面上对10单元读写测试结果正确,实际只是OO单元读写测试结果正确，给出错误结果。 这个问题可以通过变址扫描和重读技术来解决。选择256B或更大容量。假设对应于8个地址，首先将不同的数据写入000000单元到1111111单元，如分别写入00H,01H,02H…255。读出时AO,A2,A3,A4,A5,A6,A7固定为0,改变A1地址：
如果地址可靠，000000单元将写入000H,00000010单元将写入02H,00000000单元读出时DATA=http:///00H;A读10000010单元DATA=02H
如A内部开路感应为低电平A1=O,00H写0000000单元，写0000010单元A1=O,02H覆盖0000000单元H。00000000单元读出时DATA=http:///02H,A读10000010单元DATA=02H,如果数据相同，可以判断变址管脚A1错误。对于每个地址，通过读取时数据是否相同来确定所有变址管脚的可测性和测试准确性。
1.3 实时数据分析技术
通过逻辑分析功能，系统主机可以快速分离被测设备的错误并显示相关数据，也可以在指定矢量上停止或保存故障，进行逻辑统计分析，快速准确地显示存储单元的状态，对测试电路进行分类，提高存储电路的可用性。
对于大容量存储电路，很难保证整个电路的正确性。由于少数单元的损坏，整个电路往往被废弃。为了充分利用电路，电路可以分级处理。如果是128兆容量存储器电路，当损坏单元部分集中在电路的高半时，可以作为64兆容量存储器电路使用。可继续细分为32/1618/412兆容量的存储电路，调整地址结构。
1.4 CHIP SET初始化技术和多CPU技术
采用系统测试控制终端的设计CHIP GROUP(芯片组合)技术，一个主要的CPU(上位机)和多个测试CPU(下位机)，系统软件初步设计了控制终端，并根据存储电路的特定测试开发设计了新的BIOS系统程序,包括设计全局变量描述GDT局部变量描述符的结构IDT整体变量描述符表的结构GDT-TABLE向量，代码段CODE-DES向量，数据段DATA-DES向量、存储选择MEMORY-SEL向量，测试段TEST-DES定义全球变量描述符寄存器GDT-R、符寄存器的局部变量描述IDT-R等。这样，控制终端BIOS重新设计，使终端能够直接测试测储器。这样，控制终端BIOS重新设计，使终端直接测试测试存储器。测试容量由软件控制，对不同的芯片源和容量有多种选择。测试时，只需设置要测试的存储器的类别、容量、开始矢量和结束矢量，即可使测试系统按要求对存储器进行自定测试。通过对CHIPSET初始化定义了各种内部参数、变量和向量，使主CPU只执行各种测试CPU数据逻辑分析的管理和测试结果，以满足存储电路测试的要求。
1.5 模块化技术测试程序
系统采用四种不同的测试程序模块对存储器电路进行测试,以不同的读写方式测试存储单元的准确性和可靠性。
(1)Page-WR-RD读取功能模块，测试存储电路读写的正确性。
(2)FAST-WR-RD测试存储电路连续写入固定数据的准确性的功能模块。
(3)MODIFY-WR-RD在连续编写变化数据时，测试存储电路的准确性。
(4)MOVE-WR-RD测试存储电路快速编写连续循环变化数据的准确性的功能模块。
存储电路测试系统采用计算机作为控制终端，采用虚拟矢量技术、变址扫描技术、实时数据分析技术，CHIP SET计算机的技术和设计CHIP SET开发和测试存储电路的应用程序，并配备相应的机械手和探针台接口，实现大容量存储电路的测试。
2 存储电路测试程序
不同的功能模块以不同的方式测试存储电路，测试存储单元的各种参数，根据不同的测试方法和所有测试矢量的结果，对存储单元的准确性和可靠性进行分类和输出显示。存储电路测试程序是测试系统的核心部分。
2.1 Page-WR-RD模块
FP-WR-RD模块是测试存储电路PAGE(页)方法的正确性。这样，在写读数据时，WORD”32bit每次编写数据时，不要一次填写所有存储单元，而是根据存储电路的特点，共64个存储电路M bytes(以8M×例如，待测存储单元为64K bytes存储单元分为不同的区域(400I-王个)。以64K bytes将存储单元写入存储单元后，读取更正确。如果有错误，请调用记录错误子程序。如果没有错误，请继续写下一个数据。以字符串的形式处理待写数据，每次取用一个数据。
2.2 FAST-WRITE-READ模块
FAST-WRITE-READ该模块用32测试存储电路连续写入固定数据的准确性bit/次将16M bytes存储单元编写相同的数据，然后读取所有数据以测试其准确性。该模块的目的是测试存储电路在快速连续写入/读取工作模式下各存储单元的准确性。
2.3 MODIFY-WRITE-READ模块
MODIFY-WRITE-READ模块测试存储电路在连续编写变量数据时的准确性。如果每次编写数据的变量内容被取反，则每次连续两次编写的内容相反。如果在阅读数据时发现每两次内容不相反，则存储单元错误。该功能导致不稳定，以检测存储单元是否相互干扰。
2.4 MOVE-WRITE-READ模块
MOVE-WRITE-READ模块测试存储电路快速编写连续循环变化数据的准确性。每次编写的数据变量EAX如果内容向左循环，相邻数据每次都不一样，进一步检查存储单元的稳定性。
2.5 结果显示输出模块
存储电路测试的目的是根据存储单元的错误情况对存储电路进行分类和识别。识别结果必须易于记录、区分、焊接和使用，以满足实际生产的需要。EAX地址存储在内部ES：[DI]在内部，必须对存储电路进行分类，并控制机械手输送到相应的分配卡位置。
2.6 显示界面功能模块
测试系统启动后，应在显示屏上出现测试界面，显示测试系统配置、正在处理的存储电路规格类型和正在执行的操作模式，以观察存储电路对哪种模式更敏感，并在处理过程中加强测试模式处理。显示测试操作LOOP观察正在测试的存储电路在工作状态下的性能，从而观察存储电路的长期稳定性。各大容量存储电路制造商在存储技术上略有差异，在测试界面中，利用软件技术解决产品变换中的适应性问题。各种不同的存储电路置相关软件变量即可。
3 技术优势
该系统采用上述关键技术和独特的测试模块，测试存储电路的指标（速度、准确性、稳定性），具有独立的知识产权。程序设计作为存储电路的专用测试设备，完全模拟存储电路在实际工作中的各种状态，测试能力强、速度快、测试率高，适用于各种不同的存储电路，灵活性大。由于采用虚拟矢量存储技术，测试系统在测试容量方面有相当大的发展空间，测试成本非常低。在存储集成电路和测试系统市场的测试技术领域具有一定的优势。