中小规模集成电路自动测试系统的研究与设计

刘怡君 徐义星 黄雨 王威

【摘要】 本文首先介绍了中小规模集成电路自动测试系统的组成，在此基础上对中小规模集成电路自动测试系统的设计进行了相关分析研究，具有一定的现实参考价值。

【关键词】 中小规模 集成电路 自动测试系统 设计

一、中小规模集成电路自动测试系统的组成

一般来讲，中小规模集成电路自动测试系统由自动测试设备（ATE）软件平台、测试程序集（TPS）、自动测试设备（ATE）这三部分组成。

1.1 自动测试设备（ATE）软件平台

测试程序集在自动测试设备上的运行及开发平台，称为自动测试设备软件平台，即ATE软件平臺。在ATE软件平台上可以实现数据管理、测试任务、测试程序开发、故障诊断、DUT测试以及硬件资源管理等功能。根据功能的不同进行划分，可将ATE软件平台分为数据传递环境、测试程序集运行平台以及测试程序集开发平台这三部分。

1.2 测试程序集（TPS）

被测试对象、相关测试要求与测试程序集（TPS）之间的关系是非常密切的。一般而言，需用标准语言来编写测试软件，如C++、国际通用测试语言ATLAS等。测试程序集中的计算机执行测试软件，可以对ATE中的开关组件、电源、测量单元以及电压电流源等进行控制，并且能够在芯片引脚上加入与之相匹配的激励信号，同时在合适的时间对其响应信号进行测量，最后能够对测量结果进行分析处理，并对那些可能引起故障的事件进行确定。

1.3自动测试设备（ATE）

ATE操作系统软件控制硬件设备的运行，使之能够提供被测试对象部件或电路要求的激励，在此基础上对不同连接点、端口或者引脚处的响应进行测量，最后根据测量结果判定被测对象的性能或功能是否满足规范中的要求。

二、中小规模集成电路自动测试系统的设计

2.1自动测试系统软件的设计

作为中小规模集成电路自动测试系统的关键和核心，自动测试系统软件平台能够当作软桥梁将被测试对象与测试资源紧密的联系起来，而且自动测试系统的整体性能也会受到该软件体系结构的直接影响。一般而言，标准化、组件化、层次化是软件体系结构良好的表现特征，此外，该软件的设计还需满足仪器的互换性及测试程序的可移植性要求，而且必须具有一定的开放性，具体而言，即系统是可以重构的、功能模块是可以重复使用的、软件结构是可以裁减和扩充的。

一般来讲，自动测试系统最底层驱动的设计形式表现为类：TTDrv，而且每个功能板的源文件都是相互独立的，只需负责管理自己板块的控制方法和数据，在接收到底层驱动函数通过接口板输送过来的控制字之后，各个功能板利用 FPGA译码进行相应的控制和数据通讯。

2.2自动测试系统测试程序的设计

一般来讲，系统中每个芯片的测试过程和测试电路都存在不同程度的差异，因此，在编写测试程序时，一定要以每个芯片的特性为参照。由于用户不可以随意对底层驱动程序进行修改，因此在底层驱动程序之上再配置一个程序，即测试程序，就能够满足用户所需，方便用户的直接调用。测试程序的设计，避免了用户因直接使用底层驱动而给系统带来的致命危害。任一测试程序都有相应的工程与之对应，工程组可以允许工程的载入，因此，针对不同芯片的测试要求，用户只需在工程组中找到测试所需的工程即可。一般而言，芯片参数的表现形式往往都设计为函数，因此，在测试过程中，用户只需对测试参数进行选择，然后点击测试按钮，就能立即显示出测试结果。在集成电路中，每个芯片都对应着许多测试参数，而每个参数的测试条件和测试电路都存在一定的差别，因此，要改变测试电路，就必须根据需求对继电器的切合状态进行相应的改变，与此同时，按照测试条件，对芯片上激励源输出的方向和大小进行适当的改变。总之，自动测试系统测试程序的设计，为用户避免了很多不必要的操作，该系统能够自动完成良品率计算、数据记录、分箱结果传送、MAP图绘制等一系列操作，有效的节省了测试时间、人力等资源。

2.3测试程序界面与人机交换过程

科学有序的界面能够方便用户对系统功能与信息的操作和了解，因此，根据不同的功能进行模块划分，可将自动测试系统分为可数据显示界面、测试主窗口、数据图表分析、数据统计界面、程序装载及参数设置界面等。通常情况下，进入软件系统首先看到的是开、关机界面，这个界面的设计目的主要是用来控制测试系统的上电与断电，根据Pwc顺序开启电源后，系统图标及指示灯被点亮，表明系统开启功能正常，可以继续进行测试相关操作。测试系统待机时，橘色指示灯变亮；关机时，绿色指示灯关闭；程序运行时遇到非正常中断的情况时，系统电源会自动关闭。

三、总结

总而言之，中小规模集成电路自动测试系统具有很多优势，如测试覆盖面广、测试速度快、测试精度高、成本低等。加强对中小规模集成电路自动测试系统的研究与设计，能够进一步推进我国IC的研制，促进生产企业的快速发展，带来巨大的经济效益和社会效益。

参 考 文 献

[1]王帅.基于LabVIEW的集成电路测试分析仪[J].现代电子技术，2011，08（15）：45-46.