SoC測試技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)和發(fā)展趨勢
一體化測試流程
為了解決上述問題,圖2所示是一種新的測試流程。它將工程設(shè)計驗證測試流程與生產(chǎn)測試流程并行處理。其核心思想是利用虛擬原型對測試工程和IC設(shè)計過程所需要的測試程序(本身)進(jìn)行查錯和調(diào)試,同時,也將虛擬原型應(yīng)用到生產(chǎn)測試流程之中,完成面向生產(chǎn)的測試程序的查錯和調(diào)試。
為此,首先要根據(jù)工程測試結(jié)果,進(jìn)行設(shè)計中的測試策略規(guī)劃,目的是改進(jìn)測試方法,降低測試的復(fù)雜性,并根據(jù)測試成本和復(fù)雜性對測試任務(wù)進(jìn)行定義。而生產(chǎn)測試流程中,測試程序查錯和調(diào)試的主要任務(wù)是提高成品率。
FPGA和PLD在搭建虛擬原型,完成對測試程序調(diào)試的過程中扮演著重要作用。通過利用虛擬環(huán)境,可以極大地降低對測試程序進(jìn)行調(diào)試所花費(fèi)的時間,減少掩膜次數(shù),節(jié)省大量、昂貴的掩膜費(fèi)用,提高成品率,并在加快產(chǎn)品上市時間的同時,達(dá)到芯片利潤的最大化。
然而,盡管上述方法解決了縮短測試程序調(diào)試時間的問題,但是,需要在設(shè)計和生產(chǎn)兩條線上同時對測試程序進(jìn)行調(diào)試,因而資金投入上并沒有顯著降低,為此,Credence公司提出了利用光子進(jìn)行SoC測試的新技術(shù)。
基于光子探測的SoC測試技術(shù)
隨著芯片復(fù)雜度的增加,SoC采用倒裝、打線和多層金屬封裝的方式也越來越多,許多地方采用傳統(tǒng)的電測手段已經(jīng)相當(dāng)費(fèi)時費(fèi)力,因此,Credence利用固態(tài)浸入透鏡方法實現(xiàn)0.25um的成像分辨率,來完成對SoC關(guān)鍵節(jié)點的性能進(jìn)行分析。通過測試系統(tǒng)配備的高速采集和數(shù)據(jù)處理能力,半導(dǎo)體制造商能夠快速進(jìn)行設(shè)計查錯、故障分析和特征提取,從而極大地縮短產(chǎn)品上市時間并降低SoC開發(fā)的成本。
基于光子探測的SoC測試技術(shù)的基本原理是,利用脈沖信號切換產(chǎn)生的能量,激發(fā)半導(dǎo)體電路內(nèi)部的電子被激發(fā)出光子,然后通過高速采集和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),將采集的光子轉(zhuǎn)化為電子信號,通過對這些電信號來分析時序特征,從而達(dá)到對SoC關(guān)鍵節(jié)點進(jìn)行測試的目的。其目的是加速產(chǎn)品的上市,消除不必要的多次設(shè)計修改和不必要的流片循環(huán)。
本文小結(jié)
SoC技術(shù)是21世紀(jì)初以來迅速發(fā)展起來的超大規(guī)模集成電路的主流技術(shù),是電子器件持續(xù)集成的最高境界。SoC采用先進(jìn)的超深亞微米CMOS工藝技術(shù),從整個系統(tǒng)的角度出發(fā),將處理機(jī)制、模型算法、嵌入式軟件等各層次電路直至器件的設(shè)計緊密結(jié)合在單個芯片上,完成整個系統(tǒng)的功能。
隨著SoC應(yīng)用的日益普及,在測試程序生成、工程開發(fā)、硅片查錯、量產(chǎn)等領(lǐng)域?qū)oC測試技術(shù)提出了越來越高的要求,掌握新的測試?yán)砟?、新的測試流程、方法和技術(shù),是應(yīng)對消費(fèi)電子、通信和計算等領(lǐng)域SoC應(yīng)用對測試技術(shù)提出的挑戰(zhàn),適應(yīng)測試和組裝外包發(fā)展趨勢的必然要求。對于中國集成電路測試人員來說,了解中國目前SoC測試技術(shù)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)和發(fā)展方向,掌握市場的動態(tài)至關(guān)重要,表1所示為中國目前已經(jīng)具備SoC測試能力的測試中心和實驗室的一覽表。
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