FLASH存儲(chǔ)器的測(cè)試方法研究
對(duì)第二個(gè)扇區(qū),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(cè)試程序中所有地址的存儲(chǔ)單元都被測(cè)試一次。
然后,依次以22、24…2N作為地址增量,重復(fù)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(qū)的大小不同,移動(dòng)變反法功能測(cè)試圖形步長(zhǎng)為3n(n為最大扇區(qū)存儲(chǔ)單元個(gè)數(shù))。以扇區(qū)為單元的測(cè)試實(shí)際上是一種對(duì)芯片功能的抽測(cè),因?yàn)樗](méi)有進(jìn)行對(duì)各單元存取數(shù)據(jù)進(jìn)行反復(fù)打擾,以驗(yàn)證其地址線間信號(hào)改變所帶來(lái)的影響,但這種方法分別在各個(gè)扇區(qū)對(duì)鄰近地址線一一做了打擾測(cè)試,由于各個(gè)扇區(qū)結(jié)構(gòu)根本上是相同的,因此這種抽測(cè)很有代表性,并且把測(cè)試時(shí)間減少了一個(gè)數(shù)量級(jí)。
移動(dòng)變反法測(cè)試圖形是一種良好的折衷測(cè)試方案。因?yàn)樗鼛缀蹙哂懈鞣N測(cè)試圖形的最好特點(diǎn),可以用較少的試驗(yàn)步數(shù)測(cè)試盡可能多的存儲(chǔ)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(cè)試包括了功能測(cè)試和動(dòng)態(tài)測(cè)試,功能測(cè)試保證被測(cè)存儲(chǔ)單元不受讀、寫(xiě)其他存儲(chǔ)單元的影響,動(dòng)態(tài)測(cè)試預(yù)測(cè)最壞和最好條件下的取數(shù)時(shí)間,并預(yù)測(cè)地址變換對(duì)這些時(shí)間的影響。
這種測(cè)試方法易于實(shí)現(xiàn),它是在跳步算法[1]的基礎(chǔ)上,通過(guò)改變跳步的長(zhǎng)度,減小了算法的復(fù)雜度。移動(dòng)變反法測(cè)試是一種具有良好功能測(cè)試和動(dòng)態(tài)測(cè)試特點(diǎn)的測(cè)試圖形,并且所需的測(cè)試時(shí)間較短,在很多情況下都有很好的效果。尤其是對(duì)于較大容量存儲(chǔ)器的測(cè)試,該方法特別有效。
移動(dòng)變反法還可以作進(jìn)一步擴(kuò)展,即對(duì)數(shù)據(jù)做移動(dòng)變反處理。以芯片為32位總線為例,首先對(duì)存儲(chǔ)器各單元寫(xiě)入0xAAAAAAAA,檢驗(yàn)并擦除,然后對(duì)存儲(chǔ)器寫(xiě)入0xCCCCCCCC,檢驗(yàn)并擦除,以后依次寫(xiě)入0xF0F0F0F0,0x0F0F0F0F,0xFF00FF00,0x00FF00FF,0xFFFF0000,0x0000FFFF, 0xFFFFFFFF,0x0,都在檢驗(yàn)所寫(xiě)的正確性后再擦除數(shù)據(jù)。其原理與地址移動(dòng)變反相同,在此不再贅述。
4.測(cè)試方法的綜合使用和流水測(cè)試
以上,從算法的角度上提高了FLASH芯片的可測(cè)性。雖然NOR、NAND型FLASH結(jié)構(gòu)不同,但由于以上算法都可通過(guò)計(jì)算,順序產(chǎn)生測(cè)試圖形,因此可通用于以上兩類(lèi)器件的測(cè)試中。
上述三種方法各有優(yōu)點(diǎn),在實(shí)際應(yīng)用中可配合使用。地址奇偶性圖形測(cè)試最為方便高效,因?yàn)樵趯?xiě)入圖形過(guò)程中每次只改變一位地址線,而且寫(xiě)入的是相反的數(shù)據(jù),所以如果哪一位地址線出現(xiàn)短路立刻會(huì)被檢查出來(lái),使用該方法最適宜檢驗(yàn)地址譯碼器的故障。齊步法適于用來(lái)檢驗(yàn)多重地址選擇與譯碼器的故障,并且可以檢測(cè)寫(xiě)入時(shí)噪聲對(duì)存儲(chǔ)芯片特性的影響,它能保證正確的地址譯碼和每個(gè)存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)“1”和“0”信息的能力。在大多數(shù)生產(chǎn)測(cè)試中,聯(lián)合使用這兩種方法可以判別出FLASH絕大多數(shù)的故障。當(dāng)然,各個(gè)廠家生產(chǎn)的芯片在結(jié)構(gòu)和工藝上有一定區(qū)別,因此出現(xiàn)各種錯(cuò)誤的概率也不同,可以根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整方法。由于設(shè)計(jì)問(wèn)題,有些芯片還有可能出現(xiàn)其他一些不太常見(jiàn)的錯(cuò)誤,這就需要進(jìn)行更詳盡的測(cè)試,這時(shí)使用移動(dòng)變反測(cè)試法就比較合適。這種方法可以很好地測(cè)試芯片的動(dòng)態(tài)錯(cuò)誤,并且可根據(jù)具體需要詳細(xì)展開(kāi)測(cè)試或簡(jiǎn)化測(cè)試,對(duì)于產(chǎn)品性能分析十分有效。
在具體程序設(shè)計(jì)時(shí),為簡(jiǎn)化算法執(zhí)行,可以將讀取產(chǎn)品型號(hào)、調(diào)用讀寫(xiě)命令的語(yǔ)句作為子程序存儲(chǔ)在測(cè)試儀中,每次需要時(shí)都可以無(wú)縫調(diào)用。
在測(cè)試過(guò)程中,最耗費(fèi)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(dú)處理。在實(shí)際應(yīng)用中,可使用兩臺(tái)測(cè)試儀,其中,在擦除時(shí)幾個(gè)芯片并行運(yùn)行。這樣,一臺(tái)設(shè)備用于讀、寫(xiě)、測(cè)試,另一臺(tái)設(shè)備用于擦除數(shù)據(jù),就可以有效地形成流水線操作,大大節(jié)省測(cè)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(yàn)結(jié)果
根據(jù)上述思想,我們?cè)趪?guó)產(chǎn)BC3192的測(cè)試系統(tǒng)平臺(tái)[7][8]上,對(duì)AMD公司的NOR型FLASH――Am29LV400B及三星公司的NAND型FLASH――9F5608UOB都進(jìn)行了測(cè)試。實(shí)驗(yàn)表明,和傳統(tǒng)的以棋盤(pán)格為基礎(chǔ)的測(cè)試圖形[1]相比,奇偶校驗(yàn)法、齊步法和移動(dòng)變反法產(chǎn)生的測(cè)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(cè)試時(shí)間完全能符合工程測(cè)試需要,其中,移動(dòng)變反法沒(méi)有擦除操作,所以測(cè)試速度最快。在實(shí)驗(yàn)中,我們采用上述三種方法中任意一種,按照流水的方法測(cè)試,在相同故障覆蓋率下,都可以使測(cè)試效率可提高40%以上。
6.結(jié)論
本文是在傳統(tǒng)存儲(chǔ)器測(cè)試?yán)碚摶A(chǔ)上對(duì)FLASH測(cè)試的嘗試,該方法保留了傳統(tǒng)方法的優(yōu)點(diǎn),較好地解決了FLASH存儲(chǔ)器測(cè)試的困難。該方法方便快捷,流程簡(jiǎn)單,所有測(cè)試圖形都可以事先生成,這樣就可以直接加載到測(cè)試儀中,有利于直接應(yīng)用于測(cè)試儀進(jìn)行生產(chǎn)測(cè)試。
評(píng)論