半导体产品测试工程面临的挑战

当今复杂和多功能集成电路的设计通常采用团队方法进行，每个成员都专注于一个特殊领域。设计过程得到了可用的电子设计自动化（EDA）软件工具和环境的良好支持。

对于数字测试，这些工具与自动测试模式生成（A TPG）相结合，为数字刺激生成提供了一条完善的途径。拥有来自不同供应商的工具，可能在不同的环境中使用，会产生各种格式。

这导致了转换数字测试刺激数据的巨大努力，包括可能的误解风险、测试覆盖范围的泄露以及测试工程师和工具用户的重复工作。为了解决这个问题，A TE制造商开发了一种标准测试接口语言（STIL）。如Teradyne IG-XL软件^[1]或Reinwardt软件^[2]所示，一些A TE供应商正在寻求一个路线图，以建立一个高级工具，如商业电子表格或图形方法来控制测试流程。

尽管它们使测试流程和限制透明且易于维护，但设备设置和测量的整个复杂性仅限于以下级别，这也必须通过编程语言进行描述。此外，它在工具链中引入了中断，因此尚不清楚这种方法是否能够提高复杂混合信号设备的生产力和质量。随着测试程序规模的不断扩大，引入确保软件质量的方法是必不可少的。有趣的是，测试软件的质量标准是基于评估测试装置的测量质量，如Gage可重复性和再现性方法（Gr&R），如Measurements^[3]中详细描述的。

总结上述审查项目，并为进一步的详细分析奠定基础，图1描述了测试工程领域内半导体测试工程的主要挑战，重点关注不断增长的模拟混合信号测试需求。

图1 半导体测试工程面临的挑战^[1-3]

在围绕半导体行业和系统测试或与之相关的其他行业中，在标准开发方面投入了大量精力，以使TE的使用更可靠，更容易在平台之间传输，从而减少开发时间，提高测试和测试方法的质量。集成的基于IEEE 1641标准的开发环境的实现和使用可以解决上述挑战，例如，如Hulme^[4]所评估的。

在这些行业中看到的一种有趣的方法是，系统最终用户在测试程序集需求分析及其开发过程中的早期、非常详细的参与。根据Hulett研究^[5]，测试程序集的接受是一种获得的好处。此外，在实现相关测试方法和结果的同时，需要迁移测试程序和降低开发成本，这也是系统测试面临的挑战。因此，已经研究了替代方法和程序。

Hulett等人^[6]在一个路线图中总结了半导体的路线图，该路线图显示了复杂性的增加，以及测试挑战和要求的急剧增加，该路线图可在测量和测试的背景下设定半导体技术的优势。然而，如上所述，在关于半导体测试发展的概述中，开发了各种新的测试设计方法（DFT）、内置自测试（BIST），以简化测试，同时提高可测试性。这些方法需要测试工程师现场的详细知识，包括如何最有效地使用它们，如何将这些方法的要点转移到测试程序中，以及如何使它们适应a TE的各个特征和限制。

为了使这一层原理更加明显，图2描述了一个简单的测试程序抽象概念，在此作为模型提出以供进一步讨论。

图2 为测试开发提出的层概念

[1] Teradyne IG-XL software (2010) TUG Teradyne User Group, viewed May 2010.

[2] Reinwardt G (2003) “Siteseer Shorten yout time to market”, Advantest, viewed February 2010.

[3] Measurements Systems Analysis (2002) Automotive Industry Action Group AIAG, continuous publications, viewed May 2010.

[4] Hulme A, and Nash K (2008) “Implementing IEEE 1641—Using a complete system”, in Proceedings IEEE Autotestcon 2008, pp 301–307.

[5] Hulett JN (2004) “Ask the user: a practical approach to test program set development”, in Proceedings. Autotestcon 2004:284–288.

[6] Ali L, Sidek R, Aris I, Suparjo BS, Mohd Alib MA (2004) “Challenges and directions for testing IC”, Integration. The VLSI Journal 37(1):17–28.

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