2004年11月A版
目前,芯片與總線的尺寸越來越小、傳輸速度越來越快,這給軍事電子系統(tǒng)與裝備測試帶來不小的麻煩。為了與最新的亞微米電路技術(shù)保持同步,測試與測量設(shè)備技術(shù)面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
在2003年3月美國總審計(jì)署(GAO)發(fā)表《美國國防部需要更好地管理自動測試設(shè)備現(xiàn)代化》報(bào)告后,美國國防部更加重視通用及靈活測試設(shè)備的開發(fā)與使用。為了降低成本,五角大樓計(jì)劃者正試圖通過采購?fù)ㄓ�、靈活的測試設(shè)備,取代目前正在使用的400多種不同類型的軍事與航空測試設(shè)備。為盡快同時實(shí)現(xiàn)這兩個目標(biāo),測試設(shè)備制造商們正致力于PXI波形因數(shù)和綜合儀器等測試新技術(shù)的開發(fā)。
亞微米電路給測量設(shè)備帶來嚴(yán)峻挑戰(zhàn)
最近幾年,為了提高密度,芯片工藝已從130納米縮小到90納米、甚至65納米。隨著集成電路尺寸的縮小,查找芯片故障也越來越困難。因?yàn)橥蟪叽缂呻娐窚y試相比,工程人員必須多測試20~30次才能發(fā)現(xiàn)小尺寸芯片的故障,這既增加了成本,又浪費(fèi)了時間;同時,這些復(fù)雜的芯片設(shè)計(jì)使門引線比更高,這樣,采用傳統(tǒng)的掃描測試方法進(jìn)行測試時,帶寬將受到限制。因此,制造商們正在努力開發(fā)技術(shù),以使測試和測量設(shè)備跟上時代的步伐。
其中一個方案是明導(dǎo)國際公司的TestKompress嵌入式確定性測試工具。與現(xiàn)在的掃描和自動化測試模式生成(ATPG)方法相比,它使用嵌入式確定性(EDT)與壓縮技術(shù),既減小了測試數(shù)據(jù)量,又縮短了測試時間。其軟件還能為確定性ATGP生成壓縮測試模式。
明導(dǎo)國際公司認(rèn)為:我們能夠壓縮該操作,因?yàn)槲覀兊挠布�、軟件的結(jié)合恰到好處。我們存儲的測試模式較少,僅為全部模式的1%。芯片上的硬件能夠生成其它測試模式,用于激勵和響應(yīng)模式,然后在傳輸過程中再一次壓縮數(shù)據(jù)。硬件方面,系統(tǒng)將把該信號同預(yù)計(jì)的響應(yīng)進(jìn)行比較。
例如,在實(shí)速測試中,用戶要測試由于電線阻抗引起的微小速度變化。實(shí)速測試中最常見的類型是躍遷模型,即慢上升和慢下降兩種類型。在最新、最小尺寸芯片的躍遷模型中,用戶將測試到更多阻抗引起的故障。當(dāng)芯片由180納米減少到130納米時,用戶會發(fā)現(xiàn)實(shí)速故障將增加12~20次,因?yàn)槌叽邕@么小的芯片將帶來以下三個問題:互連密度太高;芯片材料出現(xiàn)故障;在10層以上電路中對位偏差時常發(fā)生。
工程人員也進(jìn)行固定測試。與實(shí)速測試相比,這種測試要求更多的數(shù)據(jù)輸入和輸出芯片;對更高精度的測試來說,帶寬比速度更重要。
在芯片的其它地方,縮小特征尺寸也會導(dǎo)致嵌入式缺陷。采用常規(guī)的BIST(內(nèi)建自測試)方法很難發(fā)現(xiàn)這些故障,因此,明導(dǎo)國際公司推出了MBIST(存儲器內(nèi)建自測試)結(jié)構(gòu)產(chǎn)品,用于測試90納米以下的芯片。
PXI技術(shù)優(yōu)勢明顯
測試和測量技術(shù)的規(guī)則總是要求一些折衷方案。國家儀器公司PXI產(chǎn)品有關(guān)人士認(rèn)為:現(xiàn)在,這些規(guī)則正在改變。國家儀器公司測試硬件采樣率-分辨率進(jìn)展圖表明:今天的用戶可以同時擁有更高的采樣速率及更準(zhǔn)確的分辨率
該公司的NI PXI-5670是一個2.7 GHz 射頻向量信號發(fā)生器,提供