FLASH存儲器的測試方法研究

對第二個(gè)扇區，以下一個(gè)地址階21作為地址增量的變化量，每次用不同的地址位作為最低位（分別為第0位和第1位），使地址以此增量的變化通過(guò)所有可能的地址。因此在一次測試程序中所有地址的存儲單元都被測試一次。

然后，依次以22、24…2N作為地址增量，重復上述過(guò)程，每完成一個(gè)循環(huán)便產(chǎn)生一個(gè)循環(huán)進(jìn)位。

由于各個(gè)扇區的大小不同，移動(dòng)變反法功能測試圖形步長(cháng)為3n（n為最大扇區存儲單元個(gè)數）。以扇區為單元的測試實(shí)際上是一種對芯片功能的抽測，因為它并沒(méi)有進(jìn)行對各單元存取數據進(jìn)行反復打擾，以驗證其地址線(xiàn)間信號改變所帶來(lái)的影響，但這種方法分別在各個(gè)扇區對鄰近地址線(xiàn)一一做了打擾測試，由于各個(gè)扇區結構根本上是相同的，因此這種抽測很有代表性，并且把測試時(shí)間減少了一個(gè)數量級。

移動(dòng)變反法測試圖形是一種良好的折衷測試方案。因為它幾乎具有各種測試圖形的最好特點(diǎn)，可以用較少的試驗步數測試盡可能多的存儲單元間打擾的相互影響。在具體程序中，“1”場(chǎng)變反為“0”場(chǎng)是按序選擇地址，并通過(guò)寫(xiě)入這些地址而產(chǎn)生的，在兩次讀出之間有一次寫(xiě)操作。移動(dòng)變反法測試包括了功能測試和動(dòng)態(tài)測試，功能測試保證被測存儲單元不受讀、寫(xiě)其他存儲單元的影響，動(dòng)態(tài)測試預測最壞和最好條件下的取數時(shí)間，并預測地址變換對這些時(shí)間的影響。

這種測試方法易于實(shí)現，它是在跳步算法［1］的基礎上，通過(guò)改變跳步的長(cháng)度，減小了算法的復雜度。移動(dòng)變反法測試是一種具有良好功能測試和動(dòng)態(tài)測試特點(diǎn)的測試圖形，并且所需的測試時(shí)間較短，在很多情況下都有很好的效果。尤其是對于較大容量存儲器的測試，該方法特別有效。

移動(dòng)變反法還可以作進(jìn)一步擴展，即對數據做移動(dòng)變反處理。以芯片為32位總線(xiàn)為例，首先對存儲器各單元寫(xiě)入0xAAAAAAAA，檢驗并擦除，然后對存儲器寫(xiě)入0xCCCCCCCC，檢驗并擦除，以后依次寫(xiě)入0xF0F0F0F0，0x0F0F0F0F，0xFF00FF00，0x00FF00FF，0xFFFF0000，0x0000FFFF， 0xFFFFFFFF，0x0，都在檢驗所寫(xiě)的正確性后再擦除數據。其原理與地址移動(dòng)變反相同，在此不再贅述。

4．測試方法的綜合使用和流水測試

以上，從算法的角度上提高了FLASH芯片的可測性。雖然NOR、NAND型FLASH結構不同，但由于以上算法都可通過(guò)計算，順序產(chǎn)生測試圖形，因此可通用于以上兩類(lèi)器件的測試中。

上述三種方法各有優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際應用中可配合使用。地址奇偶性圖形測試最為方便高效，因為在寫(xiě)入圖形過(guò)程中每次只改變一位地址線(xiàn)，而且寫(xiě)入的是相反的數據，所以如果哪一位地址線(xiàn)出現短路立刻會(huì )被檢查出來(lái)，使用該方法最適宜檢驗地址譯碼器的故障。齊步法適于用來(lái)檢驗多重地址選擇與譯碼器的故障，并且可以檢測寫(xiě)入時(shí)噪聲對存儲芯片特性的影響，它能保證正確的地址譯碼和每個(gè)存儲單元存儲“1”和“0”信息的能力。在大多數生產(chǎn)測試中，聯(lián)合使用這兩種方法可以判別出FLASH絕大多數的故障。當然，各個(gè)廠(chǎng)家生產(chǎn)的芯片在結構和工藝上有一定區別，因此出現各種錯誤的概率也不同，可以根據實(shí)際情況調整方法。由于設計問(wèn)題，有些芯片還有可能出現其他一些不太常見(jiàn)的錯誤，這就需要進(jìn)行更詳盡的測試，這時(shí)使用移動(dòng)變反測試法就比較合適。這種方法可以很好地測試芯片的動(dòng)態(tài)錯誤，并且可根據具體需要詳細展開(kāi)測試或簡(jiǎn)化測試，對于產(chǎn)品性能分析十分有效。

在具體程序設計時(shí)，為簡(jiǎn)化算法執行，可以將讀取產(chǎn)品型號、調用讀寫(xiě)命令的語(yǔ)句作為子程序存儲在測試儀中，每次需要時(shí)都可以無(wú)縫調用。

在測試過(guò)程中，最耗費時(shí)間的是程序擦除操作，一次擦除往往就需要幾秒，其解決辦法是將擦除工序單獨處理。在實(shí)際應用中，可使用兩臺測試儀，其中，在擦除時(shí)幾個(gè)芯片并行運行。這樣，一臺設備用于讀、寫(xiě)、測試，另一臺設備用于擦除數據，就可以有效地形成流水線(xiàn)操作，大大節省測試時(shí)間。此外，將幾種方法綜合使用，還有助于提高故障覆蓋率。

5．實(shí)驗結果

根據上述思想，我們在國產(chǎn)BC3192的測試系統平臺［7］[8]上，對AMD公司的NOR型FLASH――Am29LV400B及三星公司的NAND型FLASH――9F5608UOB都進(jìn)行了測試。實(shí)驗表明，和傳統的以棋盤(pán)格為基礎的測試圖形［1］相比，奇偶校驗法、齊步法和移動(dòng)變反法產(chǎn)生的測試圖形故障覆蓋率更高，這些算法由于最多只有兩次芯片擦除操作，所以測試時(shí)間完全能符合工程測試需要，其中，移動(dòng)變反法沒(méi)有擦除操作，所以測試速度最快。在實(shí)驗中，我們采用上述三種方法中任意一種，按照流水的方法測試，在相同故障覆蓋率下，都可以使測試效率可提高40％以上。

6．結論

　　本文是在傳統存儲器測試理論基礎上對FLASH測試的嘗試，該方法保留了傳統方法的優(yōu)點(diǎn)，較好地解決了FLASH存儲器測試的困難。該方法方便快捷，流程簡(jiǎn)單，所有測試圖形都可以事先生成，這樣就可以直接加載到測試儀中，有利于直接應用于測試儀進(jìn)行生產(chǎn)測試。