SoC測試技術(shù)面臨的挑戰和發(fā)展趨勢

一體化測試流程

為了解決上述問(wèn)題，圖2所示是一種新的測試流程。它將工程設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設計過(guò)程所需要的測試程序(本身)進(jìn)行查錯和調試，同時(shí)，也將虛擬原型應用到生產(chǎn)測試流程之中，完成面向生產(chǎn)的測試程序的查錯和調試。

為此，首先要根據工程測試結果，進(jìn)行設計中的測試策略規劃，目的是改進(jìn)測試方法，降低測試的復雜性，并根據測試成本和復雜性對測試任務(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，完成對測試程序調試的過(guò)程中扮演著(zhù)重要作用。通過(guò)利用虛擬環(huán)境，可以極大地降低對測試程序進(jìn)行調試所花費的時(shí)間，減少掩膜次數，節省大量、昂貴的掩膜費用，提高成品率，并在加快產(chǎn)品上市時(shí)間的同時(shí)，達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試時(shí)間的問(wèn)題，但是，需要在設計和生產(chǎn)兩條線(xiàn)上同時(shí)對測試程序進(jìn)行調試，因而資金投入上并沒(méi)有顯著(zhù)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(zhù)芯片復雜度的增加，SoC采用倒裝、打線(xiàn)和多層金屬封裝的方式也越來(lái)越多，許多地方采用傳統的電測手段已經(jīng)相當費時(shí)費力，因此，Credence利用固態(tài)浸入透鏡方法實(shí)現0.25um的成像分辨率，來(lái)完成對SoC關(guān)鍵節點(diǎn)的性能進(jìn)行分析。通過(guò)測試系統配備的高速采集和數據處理能力，半導體制造商能夠快速進(jìn)行設計查錯、故障分析和特征提取，從而極大地縮短產(chǎn)品上市時(shí)間并降低SoC開(kāi)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)半導體電路內部的電子被激發(fā)出光子，然后通過(guò)高速采集和數據處理系統，將采集的光子轉化為電子信號，通過(guò)對這些電信號來(lái)分析時(shí)序特征，從而達到對SoC關(guān)鍵節點(diǎn)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計修改和不必要的流片循環(huán)。

本文小結

SoC技術(shù)是21世紀初以來(lái)迅速發(fā)展起來(lái)的超大規模集成電路的主流技術(shù)，是電子器件持續集成的最高境界。SoC采用先進(jìn)的超深亞微米CMOS工藝技術(shù)，從整個(gè)系統的角度出發(fā)，將處理機制、模型算法、嵌入式軟件等各層次電路直至器件的設計緊密結合在單個(gè)芯片上，完成整個(gè)系統的功能。

隨著(zhù)SoC應用的日益普及，在測試程序生成、工程開(kāi)發(fā)、硅片查錯、量產(chǎn)等領(lǐng)域對SoC測試技術(shù)提出了越來(lái)越高的要求，掌握新的測試理念、新的測試流程、方法和技術(shù)，是應對消費電子、通信和計算等領(lǐng)域SoC應用對測試技術(shù)提出的挑戰，適應測試和組裝外包發(fā)展趨勢的必然要求。對于中國集成電路測試人員來(lái)說(shuō)，了解中國目前SoC測試技術(shù)發(fā)展面臨的挑戰和發(fā)展方向，掌握市場(chǎng)的動(dòng)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(shí)驗室的一覽表。