存储器测试技术及其在质量检验中的应用研究

摘要

电子元器件的质量特别是存储器的质量直接关系到电子设备研制的可靠性水平。因此，在上机之前对所有的存储器必须进行严格的测试和检验。但随着超深亚微米等技术的应用使得电路的集成度日益增高，大规模数字集成电路的测试难度越来越大。随着质量体系认证工作的日益深入开展，国内很多电子设备研制单位通常配备了成套数字集成电路及其它电子元器件的检验测试系统。但从国外引进的大型测试系统，往往缺乏针对入场质量检测的测试程序及灵活的测试适配器。 论文主要针对以上大型系统本身的缺陷，研究解决办法。首先，介绍了集成电路主要是存储器及测试技术发展现状、趋势。论述了存储器的基本结构、分类、故障模式以及其测试基本原理。然后，研究分析了产生存储器测试图形的各种测试生成算法，包括齐步法、跳步法、行列走步法等。这些测试算法，复杂程度不同，故障覆盖率也不同，在实际应用中可以适当选取。 此外，还对BIST测试技术在存储器测试中的应用进行了探讨。存储器特别是嵌入式DRAM的传统方法和BIST测试完全不一样，BIST测试方法将成为不仅是存储器而是整个集成电路的主流测试技术。因为，随着微电子工艺和技术以及通信技术的发展，特别是半导体存储器、中央微处理器、数字信号处理器和可编程逻辑器件的需求量越来越大，性能要求也越来越高。但是，随着系统芯片的日益普及，测试成本正呈现出增加的趋势。为了保持较低的测试成本，未来的测试将会是完全BIST，它已经在存储器测试、通信系统测试等方面与扫描测试结合并成功应用，它的优势已经突显出来。基于BIST的测试技术的发展和完善是VLSI制造业面临的一项重要课题。 最后，针对现有测试系统在质量检验测试中的不足，我们结合测试理论研究，探讨解决方案，并把测试理论应用到已有的存储器测试系统中，进行测试程序开发，并设计开发了大量测试适配器，解决了工程应用急需的各种存储器质量检验测试难题。 经过实验对比与验证，经重新开发设计的测试适配器以及开发的测试程序达到了预定目标，解决了工程应用中的难题，取得良好的科研与经济效益，受到某部项目验收组的充分肯定。

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1课题的目的和意义

1.2国内外研究现状

1.2.1数字集成电路现状

1.2.2数字集成电路测试系统现状

1.3发展趋势

1.3.1存储器发展趋势

1.3.2测试技术发展趋势

1.4课题的主要工作

1.4.1工程应用中面临的问题

1.4.2课题任务

1.4.3本论文主要内容

2存储器测试基本原理

2.1存储器分类

2.2存储器的故障模式

2.2.1存储器的结构

2.2.2存储器的故障模式

2.3存储器的测试原理

2.3.1测试基本方法

2.3.2测试类型

2.4本章小结

3算法在存储器测试生成中的应用

3.1 N型算法生成测试图形

3.1.1奇偶性图形检验法

3.1.2齐步法

3.1.3其他方法

3.2 N2算法生成测试图形

3.2.1跳步法

3.2.2跳步写恢复法

3.2.3其他方法

3.3 N3/2型算法生成测试图形

3.3.1行列走步法

3.3.2移动对角线法

3.3.3其他方法

3.4算法实现举例

3.4.1故障类型

3.4.2测试原则

3.4.3测试图形生成方法

3.4.4测试图形生成应用

3.5本章小结

4内建自测试在存储器测试中的应用

4.1内建自测试方法

4.2存储器内建自测试

4.3嵌入式DRAM的传统测试方法

4.3.1集成电路测试设备

4.3.2嵌入式DRAM的故障类型

4.3.3 SOC上嵌入式DRAM的结构特点

4.3.4嵌入式DRAM的传统的测试方法

4.4 I C测试中的BIST技术

4.4.1 BI ST技术

4.4.2两种自测试方式

4.4.3内建自测试(BI ST)电路的结构

4.5嵌入式DRAM的BIST测试方案

4.5.1一种eDRAM的BIST测试方案

4.5.2该方案的原理及优点

4.5.3应用

4.6 本章小结

5工程应用

5.1测试适配器设计

5.2测试程序开发

5.3存储深度与测试效率

5.3.1存储深度

5.3.2测试速率

5.4本章小节

6结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

作者在攻读硕士期间科研成果简介

声明

致谢