一种针对NVM芯片参数Trimming流程的 优化，袁翔，郭筝，随着半导体技术的不断发展，大规模乃至超大规模集成电路都已经得到了普遍应用。但在芯片设计、生产、测试及封装的过程中，各种形山国科技论文在线采用和两种通讯协议。本款存储器芯片总共可以拥有的数据存储空间,分成页。此外,客户还可以通过配置分别获取等四种规格的标签存储空间。在的可靠性方面,芯片满足百万次的擦写需求及超过年的数据保存年限。此外,芯片还提供休眠模式和场检测功能,前者可以降低芯片空闲时的功耗,后者则是非接接口性能和功能测试的重要窗口。本次芯片测试开发的主要研究目标是完成相关产品的测试,其完整的存储器芯片结构框图如图所示。更 PROM MemEnyInterfaceL图存储器芯片结构框图需要的引脚参数单颗测试芯片总共有根引脚,其中有个引脚主要用于产品合封,所以在测试中并不涉及,后续在中覆盖。芯片全部引脚及其功能描述如表所示。表芯片引脚却列表序号引脚名称方向功能锵地S N数据输出保护。SDA DI数据输入SCL CLK时钟。OLD电源。GPO上H上D可外供电11A射颜大线:2457CS N DAT要合封林片DO DAT合封艺片氨标HWP DAT合封芯H写保护SDA DI DAT合封芯片据输入SCICLK_DAI接合封片时钟IIOLD DAT WP IC岳台封芯片保持。本次测试需要的参数是引脚的输出电压,测试标记为。当射频场强度足够时,此引脚最主要的作用就是将从芯片内賀非接电路获取的模拟电压信号传输给下一级电路或者设备。此外,该引却还能作为芯片的射频场检测或中凘源来使用,例如唤醒芯片内部嵌入式微控制器或触发其它电路的进一步动作,最典型的应用程序就是蓝牙和配对的目标及方法技术从数学角度可以理解为对一物理量进行校准,使其无限逼近期望值在实现过程巾,当与的差值满足一定精度,即落入包含的目标范围则认为此时的达到目标。国科技论文在线本次测试需要修调参数是个电压参数,设计人员为其定义的期望值为修调目标范围为。同时,测试人员在实际测试流程中还会定义一个修调基准范围为制定这一范围最主要的目的在于筛选出实测物理量与期望值偏差较大的芯片,减少参数的修调负担,避免过度增加圆片测试时间。技术的实现方法根据的自动化程度分依次为直接输出、内建自测试和自校准。虽然自动化程度较高的方法在测试实现时可以减少很大的动作量,但芯片内部的设计却会更加复杂。本次测试芯片内部并未针对参数的修调设计特殊的电路,所以流桯的实现将会采用直接输出的方式。首先由芯片输出待校准的物理量,通过直接测试值,并将与目标边界值和进行比较。然后内部按照设定的算法对控制进行调整,且到满足设定的范围。最后,将能够使进入修调范围的控制字写入芯片指定的寄存器,其大致的测试流程图可参考图。PATE设B输出Y测Y<做而改过B完成 Trimming图直接输出修调法流程图过程参数的整个过程主要分为三个阶段,分别是准备、实现和存储。其中,实现按照参数被修调的顺序起初分为(偏置电流)和(偏置电压)两部分。最终,经过测试人员优化后,最终实现,和本身的最佳修调方式。准备准备指的是在参数进行修调测试之前,测试人员需要对其引脚进行配置,在测试流程中称为配置测试。其向量定义为:通过配置芯片内部指定区域内的单元,使引脚处于输出状态且定义具体的输出电压日标值,引脚详细的配置位如表所示。表引脚配置位37Bi<>BI>RFEE FD CFGEH ILIEHTDVOUT山国武技论文在线负贲配置引脚的输出电压,其配置定义为:代表代表代表代表根据设计定义的期望值,测试人员需要将的位配置为负责配置引脚的状态,其配置定义为代表能量收集模式,且使用驱动电流;代表能量收集模式,且使用驱功电流:代表输出电压模式;代衣管脚高阻模式;根据设计定义,引脚在修调过程中需取消其它所有功能,所以测试人员需要将的位配置为负责配置引脚驱动电流()的最大值,其配置定义为:代表没有限制;代表代表代表根据设计舨期,对于没有強制要求,测试人员一般采用默认值。参数及流程实现的关键就是需要修调的参数,本次修调的主要参数实际上是其输出放大器的偏置电路电阻。众所周知,偏置电路是信号电压不失真放大的重要依靠。同时,芯片中的冬种放大器、比较器都需要稳定而准确的偏置电流及电压来维持正常工作。所以,偏置电流及电压()是修调的最佳选择设计人员在芯片的状态寄存器中,分别定义了和两项配置位。它们各自占据位,所以有种配置组合可以用来修调。本次芯片修调测试中对于的期望值为而则为测试人员结合测试实际,首先对和两项参数制定修调目标汽围,并加入测试向量中形成判断语句。本次流程定义的修调目标汽围为(而则为(其次,测试人员按照先后的顺序制定具体的流程,包括修调之前基于修调基准范围的测试。两大直流源的初次修调均会采用其配置位内的初始值进行测试,测试人员会根据初次修调的结果在流稈中制定两人修调源的修凋基准范围,包括针对的)和的()。这一做法的目的与建立修调基准范围相同,主要还是在修调参数的同时剔除实测物理量过分偏栘的芯片,增加实现的效率。实际上,对」内嵌存储单元修调技术,即使可以反复擦写,但如果修调参数的配置位初始值设定为,这项技术也只能对电阻进行变大调节。要实现初始值不变的情况下扩大调节范围,设计人员往往会对修调电路进行简单的改造(例如开关取反),使被修调参数值能随着配置位的变化既增大又减小。山国武技论文在线本次修调流程中,测试亼员根据芯片电嵱实际,制定岀两大直流源的修调方向区间。它们分别是的调大区间和调小区间及的调大区问和调小区间和详细的流程如图和所示。bias lill流程ite byiidd变量赋袄值,取site弓等rin得到ia的测试值电流是否将 biasebias电流值支量否需要调是否比预期值小li值是否足是lbiasval是ibiasy值设为7否在|04值是是在{5.7biasvaltg1设置为tue并修改a为新值,修iConditionloop置为 falseret sit图流程图山国武技论文在线bias tirn流程ite by site吉存器写iwl百wblasyal变量赋初值,取se等trim得到 blast片测试值电卜是范围料 ybiasyal存as旦流值是ste量否需要语校是vbiasyal否在0,3]之是否比预期值小值是否为biasca加1值改均biarylConcibionlo oj置为tu并修改值是否vbiasyal为新值,伶收向量之间是Conditionloop设置为tasbayl减1Mextsite图流程图实际上,对于内嵌存储单元修调技术,即使可以反复擦写,但如果修调参数的配置位初始值改定为,这项技术也只能对电阻进行变大调节。要实现初始值不变的情况下扩大调节范围,改计人员往往会对修调电路进行简单的改造(例如开关取反),使被修调参数值能随着型置位的变化既增大又减小。本次修调沇程中,测试人员根据芯片电路实际,制定出两大直沇源的修调方向区间。它们分别是的调大区间和调小区间及的调大区间和调小区间优化后的流程在原先的流稈中,芯片最终的判断依据是在和全部修调结束之后山国武技论文在线再进行次的参数测试,记作。如果此时的实测值在其修调目标范围内,则认为参数的修调成功,反之则代表失败,即芯片判定测试然而,首次测试结束后,测试人员却发现测试的芯片大大多于预期。有大量芯片的值并没有因为增加了和修调步骤而通过测试,即测试时间的增加并没有带来更好的测试结果。测试人员针对整个流稈的测试数据进行再次分析,发现人量芯片均可以通过和的修调测试,只是最终测试的无法进入修调日标范围,内也就是说,两个均处于各自修调日标范围内的直流源并非一定可以使日标修调参数进入其修调目标范围,圆片详细的测试结果如表所小。表圆片测试结果BIN code Test item Failure NO Total die21veh bf22ibias trim23i trim af4537124vbias trim110325v trim af26VEiI af637根据上述结论,测试人员又制定出一套新的流程,增加了一步针对参数本身的修调这一步骤的关键在于:当芯片依次通过两大直流源的修调测试并得到的实测值后,不会直接判断其是否处于修调目标范围内,取而代之的是先判断是否处于修调基准范围内。如果是,即使实测值没有进入目标也不会判断其为失效芯片,而是开启再一次修调。实际上,流程增加的修调步骤木质就是保证配置位不变的情况下再进行一次的修调。测试人员希望充分利用那些通过直流源修调测试且仍处于修调基准范围的芯片。通过的再次修调,帮助这些偏差较小的芯片进入修调目标范围,借此提扃芯片良率。为了结合测试实际,测试人员也并不能一味地增加修调步骤,因为那也同样意味着测试时间的增长。所以在增加的修调步骤中,只会在相应的调大和减小区间内进行一次修调,而不是像之前一样循环。如果最终和参数都能分别处于各自的修调目标范围内,芯片将公被认定通过修调测试。详细的参数流程如图所示。山国武技论文在线VEHtrim流程取site号等是VEH是丕山调校范围是H是在是否在[03VEH是否大于22是否为vb|asva加1vbiasval值设为7写入 bsasal的新值,修改向量bjasv a减1值是否是是bias测试值是否在、141.6)重新测试EH,在(1.P22)之间为PA55,否则FANext site图流稈图根据优化后的流程,测试人员重新进行了一次圆片测试。测试结果显示,实测值的数量大大减少,芯片在这个项目上的失效率减少了约。优化后的圆片测试结果如表所示表圆片浏试结果(优化后)山国武技论文在线bIN code test item Failure No Total dieⅤFHht22 Ibias tim 242345371Vbias trimtrim af26ⅤEH102存储存储的目的在于保存之前流稈获得的修调参数。它的意义同样重人,不仅因为执行过程中使用的状态寄存器属于临时存储空间,芯片下电后数据将不会被保存。史因为芯片测试往往会是多次的,有些老化试验后的测试同样拥有流程,需要从固定而可靠的存储空间内调用修调数据。以木文测试芯片为例,设计人员在芯片的标签配置区域留有整个流程执行完后数据的最终存储位,如衣所示。表引脚配置位和的最终配置将分别保存在和中。但是由于配置区域的所冇单元都会执行初始化测试来保证每一个存储位的阈值,所以测试人员要求将相同的数据同时存储在芯片的另一区域内。这一区域往往和芯片的存储在同一页,不在初始化测试的范围内。这样可以保证芯片在执行完初始化测试步骤后依日保有修调数据,并在的流稈中继续使用。执行测试中对于另一输出值的流程时,将会直接调用保存的相应数据,并略去所有修调步骤。虽然也会出现一些参数的情况,但已被测试人员证明可以忽略不计执行完的流程之后,就会再次将和的最终配置保存在和中作为芯片的最终配置。因为测试流程不会再执行初始化测试流程,这一数据将作为数字电路载入后提供给后续的模拟电路,芯片用户无法更改结论本文通过实际的芯片测试,找到了一种针对芯片中电压参数的优化方法。新的流稈不仅提升了产品的测试良率,更间接降低了产品的成本,为个业增添了实际效益。最终定义的流程并未牵扯过多参数变化,可以广泛应用于公司其他类似的芯片测试中,还能针对不同的修调对象进行更多改进。同时,整个流程没有涉及更多复杂算法,完全可以适应各类普通配置的测试人员希望这次流程的优化可以充分的平行展开,为企业更多的测试项目服务