基于电力网通信芯片的量产测试研究[2]

1.4 D/A测试方法

测试开发时用程序编写生成一数字序列作为DAC测试时的输入向量。按照测试方案该数字序列为2.5MHz采样132kHz信号，8比特量化。 ATE按照此向量文件产生8位数字信号作为待测DAC的输入，DUT的模拟输出被ATE的模拟波形采样模块（HLFD）采样。测试程序对HLFD采样结果进行FFT运算得到SNR参数，并由SNR的值判断DUT是否通过DAC测试。其D/A功能测试原理如图5所示。

2 程序调试及使用中的问题及解决方法

2.1 ADC测试中的时钟问题

在现场调试ADC测试程序时，程序运行完毕发现SNR为负值，用ATE的System view发现DCAP已经采样得到数据，且其频谱为一单频点（正弦信号）。

原因分析：从DCAP中数据的频谱来看，ADC输入信号为正弦，且采样得出了正弦序列。同时由于测试程序中是按132 kHz处的为信号来计算SNR的，所以可能的结果是计算程序的问题，或者HLFG模块产生的正弦信号不为132kHz.

使用示波器再次调试后发现，HLFG模块的实际输出频率为205 kHz,而时钟模块的输出时钟为3.9MHz,并不是预期的2.5MHz.在重新确认时钟模块连接、程序配置后，时钟恢复正常，ADC测试程序通过调试。

　　2.2 DAC测试的采样问题

DAC程序调试初期，ATE数字序列产生正确，DAC输出132 kHz模拟信号，但HLFD模块一直未能成功采样，采样结果全部为0。

通过查看手册和与ADVANTEST的工程师沟通，发现有两个问题：

（1）ATE测试程序一般是顺序执行，程序中是Pattern产生在前、HLFD采样在后，所以当HLFD开始采样时，数字序列已经不再产生，DAC也不会有输出；

（2）HLFD模块需要的采样时间较长，因为HLFD模块的数据并不是直接采样得到，而是反复采样后，计算恢复得到。

针对这两个问题，对测试程序做出修改：程序中强制让HLFD模块与Pattern发送并行进行，并将Pattern文件重复发送4次，以确保HLFD模块能完成采样。

修改后，HLFD模块正确采样，DAC测试程序通过调试。

2.3 四同测程序调试中的时钟模块问题

在四同测时，当芯片1测试失败，则其余芯片2、3、4的ADC、DAC测试均无法通过。

原因分析：如果芯片1测试失败进行错误处理时，ATE会给机械手（Handler）信息将芯片1分类至故障芯片，并在后续的测试项目中不对芯片1给出电源或信号。对于ATE而言，时钟模块的控制信号线与芯片的数字是无区别的，所以在芯片1测试失败后，ATE断开对时钟模块的控制信号，则时钟模块工作异常并导致ADC、DAC测试故障。

此问题有两种解决方法：一是在程序中先测芯片2、3、4,再测芯片1.这样的问题是会把四同测的测试时间增加一倍，实际上成为了二同测。方法二是ATE上引出四组时钟模拟控制信号，与进行或，这样只要有芯片还在进行测试，该组控制信号就可实现对时钟模块的正确配置，且无需增加测试时间，只需在时钟模块上加一部分或门电路即可。

2.4 生产测试过程中DAC的采样问题

程序调试完成后正式投入使用，一直工作稳定，在测试到第三批芯片时，DAC测试项目出现大范围的测试不通过。现象是大部分芯片的SNR都略低于通过门限，现象稳定。

原因分析：考虑到前两批芯片（约20 000片）一直测试正常，且此次测试未通过的芯片都是处于临界不通过的状态，所以初步猜想可能是在HLFD采样时DUT尚未完全稳定工作。通过分析DAC测试程序，在pattern发生开始后HLFD立即开始采样，可能此批芯片的稳定时间与前两批有异，所以导致DAC测试失败。在HLFD模块采样前加入10 ms延时保证DUT稳定工作，重新测试，故障问题解决。

3 测试成本压缩

成本的因素从头至尾影响着测试的开发。在制定测试方案时就考虑到测试成本的降低，当CP测试良率很高，以至于CP测试费用大于失效芯片的封装费用时，即可考虑取消CP测试，但在量产初期CP测试还起到给予晶圆厂信息反馈的目的。从芯片应用的反馈发现USER_ADC和USER _DAC几乎从未被使用，所以经过与系统集成商的沟通，在FT测试中取消了对USER_ADC和USER_DAC的测试，以降低测试成本。

进一步降低测试成本的方法还有对SCAN的测试故障结果进行分类，如果pattern的某些部分从未出错，在不影响测试结果的条件下，可考虑将部分pattern取消。

4 结论

随着集成电路的发展，芯片特征尺寸的降低与复杂度的提高对测试方法学产生了巨大影响，同时高速、数模混合的趋势对高性能ATE的需求带来了成本压力。本文首先讨论了数模混合芯片的常用测试方法，然后实现了基于爱德万T6575的测试开发及调试，并最终保证了该电力网通信芯片的顺利量产。本测试程序已在南通富士通封测厂实际测试出厂芯片逾百万片，保证了芯片品质，达到了预期设计要求。

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