1.3 产品手册与测试计划

一颗IC芯片具体要测试哪些项目?测试项目的执行顺序如何确定?我们需要一份测试计划去定义这些内容。而测试计划的制定又离不开IC的产品手册。

1.3.1 产品手册

产品手册是芯片制造商正式发布的关于产品的规范,也称为产品规范(Product Specification)。通常产品手册里包含的关于产品工作的电流、电压以及时序细节可以用作测试开发的基础。

产品手册一般会包含以下几部分:

  • 特性总结
  • 引脚描述和封装信息
  • 功能描述
  • 直流参数
  • 交流参数
  • 典型应用

其中,特性总结一般可以让用户确定产品的应用场景,测试工程师通常可以忽略这部分内容,转而关注产品手册中的功能描述及典型应用部分(更详尽地描述了产品特性)。引脚描述和封装信息部分比较重要,这部分内容关系到资源分配和器件接口板的设计。功能描述部分记录了芯片的逻辑部分,在测试过程中以向量的方式运行。简单的电路可以根据真值表提取向量,复杂的电路需要设计工程师提供仿真文件,然后转换成测试机可以识别的向量文件。仿真文件包括波形生成语言(Waveform Generation Language,WGL)、标准测试接口语言(Standard Test Interface Language,STIL)、变值存储(Value Changed Dump,VCD)、扩展VCD(Extended VCD,EVCD)等格式。DC与AC的参数可以作为测试过程中电压、电流判定门限及时序的设定标准。

1.3.2 测试计划

测试计划(Test Plan)也称为测试规范(Test Specification),是一份记录了按步骤执行的包含测试项目详细需求的文档。在测试计划中,会详细地描述测试条件、激励及响应、外围电路、功能向量等信息。测试计划通常需要由产品及测试工程师一起合作来设计完成,是IC设计工程师、产品工程师、测试工程师的共同关注点。

测试计划通常来源于测试工程师对产品手册的解读。很多时候,测试工程师是产品手册的第一个读者,也是产品的用户,而测试机和器件接口板则是产品的第一个具体应用。测试工程师需要花费时间和精力,依据所选用测试平台的条件及限制,选取折中(Trade-off)的方案去完成测试计划的编制,有的时候,它更像是一门艺术。

随着IC集成度越来越高,往往在设计阶段就需要增加可测试性设计(Design For Test,DFT),这需要设计工程师参与测试计划的制定,也可以让测试工程师更早地参与产品可测试性设计,促进设计与测试工作的交流。

图1.12中给出了一份测试规范样例,可供读者参考。

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图1.12 测试规范样例