存儲器參數(shù)測試實(shí)驗(yàn)?zāi)夸浝斫獯鎯ζ餍酒瑴y試參數(shù)及測試方法01存儲器芯片手動(dòng)測試實(shí)踐存儲器芯片自動(dòng)化測試實(shí)踐實(shí)踐項(xiàng)目概述0203041.存儲器芯片測試背景隨著半導(dǎo)體工藝從微米級發(fā)展到納米級，存儲器芯片的集成度和復(fù)雜性大幅提升，制造過程中更容易出現(xiàn)缺陷。在汽車電子、醫(yī)療設(shè)備等關(guān)鍵領(lǐng)域，存儲器芯片的可靠性至關(guān)重要，任何故障都可能導(dǎo)致嚴(yán)重后果，許多應(yīng)用要求存儲器芯片在長時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定運(yùn)行，因此需要通過測試確保其耐久性。此外隨著芯片復(fù)雜度提升，測試成本在總成本中的占比越來越大，優(yōu)化測試流程以降低成本成為關(guān)鍵，通過測試發(fā)現(xiàn)并修復(fù)制造中的缺陷，有助于提高良率，降低生產(chǎn)成本。實(shí)踐項(xiàng)目概述>參數(shù)測試>手動(dòng)測試>自動(dòng)測試2.實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)實(shí)踐項(xiàng)目概述>參數(shù)測試>手動(dòng)測試>自動(dòng)測試3.實(shí)踐項(xiàng)目設(shè)計(jì)及測試對象實(shí)踐項(xiàng)目概述>參數(shù)測試>手動(dòng)測試>自動(dòng)測試任務(wù)名稱測試設(shè)備測試對象測試軟件任務(wù)1：理解存儲器芯片測試參數(shù)及測試方法IECUBE-3839集成電路參數(shù)測試軟件IECUBE-3839集成電路測試實(shí)驗(yàn)平臺HM6116存儲器任務(wù)2：存儲器芯片手動(dòng)測試實(shí)踐IECUBE-3839測試儀器軟面板IECUBE-3839集成電路測試實(shí)驗(yàn)平臺基于面包板搭建的存儲器測試電路任務(wù)3：存儲器芯片自動(dòng)化測試實(shí)踐LabVIEW軟件開發(fā)環(huán)境IECUBE-3839集成電路測試實(shí)驗(yàn)平臺存儲器DUT測試板卡實(shí)踐項(xiàng)目概述

>參數(shù)測試>手動(dòng)測試>自動(dòng)測試

測試激勵(lì)：測試激勵(lì)指的是輸入信號，依據(jù)不同的測試需求選擇不同的測試激勵(lì)信號。被測對象：被測對象是指存儲器芯片，實(shí)際中為了芯片能夠正常工作，需要其它輔助電路。測試響應(yīng)：測試響應(yīng)部分包括采集輸出信號的測試設(shè)備，測試結(jié)果分析軟件等。典型存儲器芯片測試系統(tǒng)框架1.測試系統(tǒng)2.測試參數(shù)實(shí)踐項(xiàng)目概述

>參數(shù)測試>手動(dòng)測試>自動(dòng)測試

實(shí)踐項(xiàng)目概述

>參數(shù)測試>手動(dòng)測試>自動(dòng)測試（2）測試方法測量電源電流的原理圖如下圖所示。實(shí)踐項(xiàng)目概述

>參數(shù)測試>手動(dòng)測試>自動(dòng)測試實(shí)踐項(xiàng)目概述

>參數(shù)測試>手動(dòng)測試>自動(dòng)測試

步驟1：打開IECUBE-3839集成電路參數(shù)測試測試軟件，點(diǎn)擊存儲器芯片參數(shù)測試，選擇ICC_Test，

存儲器芯片參數(shù)測試選擇面板如左圖所示。存儲器芯片測試參數(shù)選擇（3）測試步驟實(shí)踐項(xiàng)目概述

>參數(shù)測試>手動(dòng)測試>自動(dòng)測試

步驟2：機(jī)臺選擇當(dāng)前連接設(shè)備，電壓設(shè)置為10V，電流限制設(shè)置為0.05A。詳細(xì)設(shè)置如左圖所示。儀器面板設(shè)置實(shí)踐項(xiàng)目概述

>參數(shù)測試>手動(dòng)測試>自動(dòng)測試

步驟3：點(diǎn)擊儀器面板START按鈕后將會測試8種不同使能狀態(tài)下的ICC結(jié)果。測試結(jié)果如左圖所示。說明：其余參數(shù)測試實(shí)驗(yàn)請參考實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書。測試結(jié)果1.測試電路設(shè)計(jì)

本實(shí)踐項(xiàng)目中存儲器芯片型號為HM6116，功能測試電路原理圖如下圖所示。

實(shí)踐項(xiàng)目概述

>參數(shù)測試>手動(dòng)測試>自動(dòng)測試測試電路原理圖2.測試儀器選擇（1）函數(shù)發(fā)生器：用于產(chǎn)生模擬輸入信號。輸出電壓范圍要滿足74系列芯片測試的要求。（2）示波器：用于觀察74系列芯片輸出的高低電平信號，能夠準(zhǔn)確地顯示信號的波形和時(shí)序。（3）電源：為74系列芯片提供穩(wěn)定的電源和輸入高低電平，根據(jù)74系列芯片的工作電壓要求，選擇合適的電源電壓。

實(shí)踐項(xiàng)目概述

>參數(shù)測試>手動(dòng)測試>自動(dòng)測試實(shí)踐項(xiàng)目概述

>參數(shù)測試>手動(dòng)測試>自動(dòng)測試

根據(jù)功能測試電路設(shè)計(jì)原理圖，在面包板上搭建電路，電路效果圖如左圖所示。3.測試電路搭建測試電路搭建實(shí)踐項(xiàng)目概述

>參數(shù)測試>手動(dòng)測試>自動(dòng)測試

步驟1：被測存儲器的電源由PowerSupply的+6V提供，Pattern由DigitalPattern提供，功能測試結(jié)果也需要在DigitalPattern中查看，連接示意圖如左圖所示。4.測試步驟實(shí)踐項(xiàng)目概述

>參數(shù)測試>手動(dòng)測試>自動(dòng)測試

步驟2：電路連接后，使用IECUBE-3839軟面板對待測芯片進(jìn)行供電，設(shè)置如左圖所示。實(shí)踐項(xiàng)目概述

>參數(shù)測試>手動(dòng)測試>自動(dòng)測試

步驟3：打開擴(kuò)展I/O，設(shè)置IO0和IO1分別為00，即OE，WE，CS均為0，此狀態(tài)為寫入數(shù)據(jù)。步驟4：打開DigitalPattern，按Pattern文件夾中的內(nèi)容，完成DigitalPattern的配置，給Memory寫入數(shù)據(jù)，dig0:7為地址位均輸入0，dig8:15為數(shù)據(jù)位，寫入10101010，如左圖所示。步驟5：打開擴(kuò)展I/O，設(shè)置IO0和IO1分別為10，即OE,CS均為0，WE為1，此狀態(tài)為讀取數(shù)據(jù)。然后通過邏輯分析儀面板讀出數(shù)據(jù)，對比寫入和讀取的數(shù)據(jù)是否一致,反復(fù)修改地址和數(shù)據(jù)，重復(fù)測試得到最終測試結(jié)果。

實(shí)踐項(xiàng)目概述

>參數(shù)測試>手動(dòng)測試>自動(dòng)測試5.數(shù)據(jù)分析

1、我們可以通過對比寫入和讀取的數(shù)據(jù)是否一致來判斷Memory的功能是否正常，一般情況需要通過統(tǒng)計(jì)測試中出現(xiàn)錯(cuò)誤的次數(shù)與總測試次數(shù)的比例，可以得到存儲器的錯(cuò)誤率。例如，在數(shù)據(jù)讀寫測試中，如果進(jìn)行了1000次讀寫操作，其中有5次出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，那么錯(cuò)誤率就是5÷1000×100%=0.5%。錯(cuò)誤率是評估存儲器性能的重要指標(biāo)之一，較低的錯(cuò)誤率表示存儲器的可靠性較高。以上僅提供數(shù)據(jù)分析的主要思路。

實(shí)踐項(xiàng)目概述

>參數(shù)測試>手動(dòng)測試>自動(dòng)測試1.測試方案制定

實(shí)踐項(xiàng)目概述

>參數(shù)測試>手動(dòng)測試>自動(dòng)測試測試方案制定流程（1）

確定測試目標(biāo)與指標(biāo)

列出需要重點(diǎn)測試的性能指標(biāo)，主要包括以下內(nèi)容：（1）直流參數(shù)：電源電流、輸入高電平電壓（VIH）、輸入低電平電壓（VIL）、輸入高電平電流（IIH）、輸入低電平電流（IIL）、輸出高電平電壓（VOH）、輸出低電平電壓（VOL）、輸出高阻態(tài)時(shí)的漏電流（IOZH）、輸出低阻態(tài)時(shí)的漏電流（IOZL）；（2）交流參數(shù)：傳輸延遲時(shí)間。（3）功能測試

實(shí)踐項(xiàng)目概述

>參數(shù)測試>手動(dòng)測試>自動(dòng)測試（2）

明確芯片功能與特性

分析技術(shù)規(guī)格，閱讀存儲器芯片HM6116的技術(shù)規(guī)格書，了解其電壓工作范圍、電源電流、輸入高電平電壓（VIH）、輸入低電平電壓（VIL）、傳輸延遲時(shí)間等關(guān)鍵參數(shù)。

實(shí)踐項(xiàng)目概述

>參數(shù)測試>手動(dòng)測試>自動(dòng)測試（3）

明確測試方法及設(shè)計(jì)測試用例

根據(jù)芯片類型和功能，確定合適的測試方法，而基于測試方法，可以設(shè)計(jì)測試用例，包括輸入、輸出及測試步驟等。（4）

硬件環(huán)境搭建

根據(jù)測試系統(tǒng)框架及測試硬件平臺，搭建自動(dòng)化測試系統(tǒng)。詳細(xì)內(nèi)容見測試接口板設(shè)計(jì)。

實(shí)踐項(xiàng)目概述

>參數(shù)測試>手動(dòng)測試>自動(dòng)測試（5）

軟件環(huán)境搭建

開發(fā)或選擇合適的測試軟件工具，如自動(dòng)化測試腳本編寫工具、測試數(shù)據(jù)生成軟件、測試結(jié)果分析軟件等，本實(shí)踐任務(wù)中選擇LabVIEW作為自動(dòng)化測試軟件開發(fā)工具。詳細(xì)內(nèi)容見測試程序開發(fā)。（6）

測試執(zhí)行

根據(jù)測試用例，啟用自動(dòng)化測試程序，依次執(zhí)行，測試過程中，實(shí)時(shí)監(jiān)控測試設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、芯片的工作狀態(tài)以及測試軟件的執(zhí)行情況。詳見自動(dòng)化測試實(shí)施與數(shù)據(jù)分析。

實(shí)踐項(xiàng)目概述

>參數(shù)測試>手動(dòng)測試>自動(dòng)測試（7）

測試結(jié)果分析

對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，將實(shí)際測試結(jié)果與預(yù)期結(jié)果進(jìn)行比對。計(jì)算各種測試指標(biāo)的實(shí)際值，并與測試目標(biāo)中設(shè)定的指標(biāo)進(jìn)行對比評估。詳見自動(dòng)化測試實(shí)施與數(shù)據(jù)分析。

實(shí)踐項(xiàng)目概述

>參數(shù)測試>手動(dòng)測試>自動(dòng)測試實(shí)踐項(xiàng)目概述

>參數(shù)測試>手動(dòng)測試>自動(dòng)測試

測試接口板是為存儲器自動(dòng)化測試提供一個(gè)穩(wěn)定、可靠且高效的連接平臺，實(shí)現(xiàn)測試系統(tǒng)與存儲器之間的信號傳輸、電源分配以及必要的控制功能，確保能夠準(zhǔn)確地對存儲器的各項(xiàng)性能指標(biāo)進(jìn)行測試。參考存儲器參數(shù)測試系統(tǒng)框架，將存儲器芯片、輔助電路、電源接口、測試激勵(lì)接口、測試響應(yīng)接口按照電路規(guī)則制成統(tǒng)一接口的板卡就是測試接口板。存儲器芯片測試接口板示意圖如左圖所示。2.測試接口板設(shè)計(jì)測試接口板示意圖實(shí)踐項(xiàng)目概述

>參數(shù)測試>手動(dòng)測試>自動(dòng)測試

IECUBE-3839集成電路測試實(shí)驗(yàn)平臺使用的接口為雙排線插座，根據(jù)手動(dòng)測試電路，設(shè)計(jì)測試接口板如左圖所示。測試接口板實(shí)踐項(xiàng)目概述

>參數(shù)測試>手動(dòng)測試>自動(dòng)測試

參數(shù)對應(yīng)的數(shù)字IO如左表所示。每個(gè)參數(shù)對應(yīng)的數(shù)字IO測試參數(shù)GPIO口（IO7-6）GPIO口（IO4-2）功能測試00000電源電流00000輸入高電平電壓00100輸入低電平電壓00100輸入高電平電流&輸入低電平電流00100輸出高電平電壓&輸出低電平電壓00001輸出高阻態(tài)時(shí)的漏電流&輸出低阻態(tài)時(shí)的漏電流（IOZL）00001傳輸延遲時(shí)間10010片選有效時(shí)的傳輸延遲時(shí)間11010使能有效時(shí)的傳輸延遲時(shí)間01010實(shí)踐項(xiàng)目概述

>參數(shù)測試>手動(dòng)測試>自動(dòng)測試

存儲器芯片自動(dòng)化測試方案中測試程序的開發(fā)流程如左圖所示。3.測試程序開發(fā)存儲器芯片測試程序框架實(shí)踐項(xiàng)目概述

>參數(shù)測試>手動(dòng)測試>自動(dòng)測試

基于存儲器芯片通用測試程序架構(gòu)圖，我們使用LabVIEW構(gòu)建了一個(gè)存儲器芯片參數(shù)自動(dòng)化測試的代碼框架，其中包含了完整的存儲器芯片參數(shù)測試流程，程序中空缺了幾個(gè)關(guān)鍵的部分，這些部分在代碼中通過綠色高亮的注釋進(jìn)行了標(biāo)注。測試程序前面板和程序框圖如左圖所示。測試程序框圖測試程序前面板測試系統(tǒng)為了實(shí)現(xiàn)高效、靈活且模塊化的測試流程使用了LabVIEW狀態(tài)機(jī)的編程方式，這種編程方式能夠順序且有序地執(zhí)行每個(gè)測試任務(wù)，并提供可擴(kuò)展的架構(gòu)來管理復(fù)雜的測試操作。狀態(tài)機(jī)架構(gòu)通常通過while循環(huán)和狀態(tài)機(jī)結(jié)構(gòu)來控制程序的執(zhí)行流程。每個(gè)“狀態(tài)”代表程序的一個(gè)特定行為或操作，狀態(tài)之間通過條件判斷來轉(zhuǎn)換，常見的結(jié)構(gòu)是使用“枚舉類型”來定義不同的狀態(tài)，并通過一個(gè)Case結(jié)構(gòu)根據(jù)當(dāng)前的狀態(tài)執(zhí)行相應(yīng)的代碼。

實(shí)踐項(xiàng)目概述

>參數(shù)測試>手動(dòng)測試>自動(dòng)測試枚舉選項(xiàng)實(shí)踐項(xiàng)目概述

>參數(shù)測試>手動(dòng)測試>自動(dòng)測試

為了使該程序能夠完成完整的存儲器芯片參數(shù)自動(dòng)化測試，需要根據(jù)以下的子任務(wù)要求完善這五個(gè)部分的程序。子任務(wù)1：在測試程序的主界面中，需要正確選擇機(jī)臺，完成設(shè)備通信，并補(bǔ)充電源配置，以確保測試過程順利進(jìn)行。實(shí)踐項(xiàng)目概述

>參數(shù)測試>手動(dòng)測試>自動(dòng)測試

子任務(wù)2：獲取參數(shù)名對應(yīng)的pattern文件，將其內(nèi)容讀取出來，子任務(wù)點(diǎn)如左圖所示。實(shí)踐項(xiàng)目概述

>參數(shù)測試>手動(dòng)測試>自動(dòng)測試

子任務(wù)3：將字符串轉(zhuǎn)成布爾數(shù)組，子任務(wù)點(diǎn)如左圖所示。實(shí)踐項(xiàng)目概述

>參數(shù)測試>手動(dòng)測試>自動(dòng)測試

子任務(wù)4：完成VIH的編程，子任務(wù)點(diǎn)如左圖所。實(shí)踐項(xiàng)目概述

>參數(shù)測試>手動(dòng)測試>自動(dòng)測試

子任務(wù)5：完成VIL的編程，子任務(wù)點(diǎn)如左圖所示。實(shí)踐項(xiàng)目概述

>參數(shù)測試>手動(dòng)測試>自動(dòng)測試

步驟1：將存儲器芯片DUT測試板卡插在IECUBE-3839頂部母板上雙排線插座上，如左圖所示。步驟2：打開IECUBE-3839電源開關(guān)按鈕。4.自動(dòng)化測試實(shí)施步驟實(shí)踐項(xiàng)目概述

>參