Verigy 93000直流参数的测试方法与比较分析

 引言

在当前SoC 快速发展及半导体行业激烈竞争的阶段，提高测试效率、降低测试成本，是从业者需要思考和解决的课题。

Verigy 93000 是单一平台的可升级测试系统，它是满足SoC 技术全面集成需要的芯片测试系统解决方案。

本论文阐述一种测试方法使得Verigy 93000 进行直流参数测试时独立并行使用硬件资源，从而节省测试时间，提高测试效率。

2 Verigy 93000 用于DC测试的硬件资源

2.1 PMU（parameter measure unit，参数测量单元）

PMU 是Verigy 93000 进行DC 测试最常用的硬件资源（如图1 所示）。当前应用最广泛的Pinscale测试系统中的PMU 有两种， 一种称为PPMU（Per- Pin PMU），包含在每个数字通道内。根据测试系统的配置结构，大头可以达到2048 个，小头1024个；另一种HPPMU （High Precision PMU，高精度PMU），每个Group 中一个，大头有8 个，小头结构就只有4 个。因此在测试中，只要PPMU 的参数范围和精度满足芯片需求，我们尽可能使用PPMU，并通过合适的编程方法做到硬件资源完全并行使用，加快测试速度。

图1 93000 的PMU 资源

2.2 Verigy 93000 的DPS （DevicePower Supply，芯片供电电源）资源

Verigy 93000 中每块DPS 板卡可以提供8 路电源通道，电源通道除了给芯片提供电源外，还具有加电压测电流的功能，这通常用于芯片的功耗测试。

本文不就此类测试展开讨论。

3 PPMU 资源完全并行使用的测试方法

PPMU 是Verigy 93000 中每一个数字通道都有的硬件资源，它具有加电压测电流（VFIM）和加电流测电压（IFVM）两种功能。应用这两种功能进行DC 测试，通常有两种实现方法。

1） 传统方法：通过调用PPMU 相应的API（可编程应用接口） PMU_VFIM （加电压测电流）和PMU_IFVM（加电流测电压）来实现。但应用这种方法进行测试时，如果不同的管脚需要不同的测试条件，测试时每个管脚是串行执行的，这样机台per- pin 的PMU 资源的优势就没有得到最好发挥，测试时间会相应增加。

2） Flex DC 测试方式：可以做到使用PPMU 测试不同条件的PIN 时完全独立，互不影响。因此，在使用PMU 进行DC 测试时，为了提高测试效率，增加产出，在测试条件允许的情况下，测试者尽可能采用这种方法。

两种方法的比较如表1 所示。

表1 两种DC 测试方法的比较

3.1 Flex DC 编程方式的具体实现

Flex DC 测试方法在程序中通过PPMU_SETTING、PPMU_RELAY、PPMU_MEASURE以及TASK_LIST 创建任务列表的方法来实现。此时，我们需要把不同测试条件的PIN 对应的PPMU的工作模式及条件范围、RELAY 的状态、测试结果的获取分别设定为相同的SETTING、RELAY 和MEASURE 中，然后把上述设定添加到同一个任务列表中。这样， 对于上述SETTING、RELAY 和MEASURE 中的不同pin 包含的动作，机台在执行测试的过程中是完全独立并行的，可以做到资源的最优利用。

以2 个pin 为例，pin1 测试中需施加5 V 电压测电流，pin2 要施加2.5 V 电压测电流，Flex DC 的代码如下：

PPMU_SETTING set1；

PPMU_RELAY relay1；

PPMU_MEASURE measure1；

TASK_LIST task1；

set1. pin（ pin1 ）。 vForce（ 5 V）。iRange（ 40mA）。min（ 0 mA）。max（ 50 mA）；

set1.pin（ pin2 ）。vForce（ 2.5 V）。iRange（ 40mA）。min（ 0 mA）。max（ 40 mA）；

relay1.pin（pin1, pin2）。status（“PPMU_ON”）；

measure1.pin （pin1, pin2）。execMode （TM::PVAL）；

task1.add（set1）。add（relay1）。add（measure1）；

task1.execute（ ）；

以一款电源芯片为例，该芯片大部分为DC 测试项，另加小部分功能测试。下面我们来看测试中采用Flex DC 测试方法和直接采用PPMU_IFVM进行测试，测试时间的对比情况。（如表2 所示）。

表2 一款电源芯片两种测试方法的参数比较

表中对比可以看出，如不对测试程序进行优化，单芯片测试时相差0.6 s，双芯片同时测试相差0.9s；对测试程序进行优化（主要针对多芯片测试，使不同位置的芯片测试中能并行进行的动作同时执行），时间差值就更明显，单芯片为0.9 s，双芯片达1.6 s。可见，采用Flex DC 的测试方式，可以有效减少测试时间。

4 小结

结合Verigy 93000 SoC 测试机台的特点，讨论了一种DC 测试资源的并行使用方法。结果表明该方法在测试中能完全并行使用硬件资源，使测试时间有效降低。