DFT驗(yàn)證面臨的挑戰(zhàn)及解決方法

對(duì)于高集成度的芯片來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)階段一個(gè)小小的錯(cuò)誤，都可能導(dǎo)致產(chǎn)品有缺陷，讓工程師們爆肝幾個(gè)月的成果毀于一旦。為了避免這種情況，需要在芯片設(shè)計(jì)階段就插入各種用于提高芯片可測(cè)試性（包括可控制性和可觀測(cè)性）的硬件邏輯，以便更早發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品問(wèn)題，這就是DFT(Design for Test，可測(cè)性設(shè)計(jì) )。

在芯片的DFT驗(yàn)證過(guò)程中，一般會(huì)利用ATE向待測(cè)芯片的輸入管腳發(fā)送測(cè)試用的Pattern，然后在芯片的輸出管腳比對(duì)輸出時(shí)序，由此判斷待測(cè)芯片是否存在制造缺陷、符合其功能定義，就像是通過(guò)測(cè)試的pattern驗(yàn)證芯片的真值表。

具體來(lái)講，其實(shí)現(xiàn)方式是，把DFT邏輯(如Scan Chain, BIST, Boundary Scan、ATPG 等)加入到芯片設(shè)計(jì)之中，在芯片流片回來(lái)后，通過(guò)DFT的測(cè)試驗(yàn)證確保交付的芯片是沒(méi)有故障的。

DFT驗(yàn)證通常會(huì)用到兩種方法，SCAN（掃描測(cè)試）和BIST(build in self test，內(nèi)建自測(cè))。SCAN主要是用來(lái)檢測(cè)芯片制造過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)的失效問(wèn)題。BIST主要是在芯片內(nèi)部產(chǎn)生測(cè)試碼，對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析。

工程師在做DFT驗(yàn)證的時(shí)候面臨以下顯著的挑戰(zhàn)：

DFT工程師需要依賴TE工程師的幫助，實(shí)現(xiàn)ATE機(jī)臺(tái)上Pattern(如SCAN，BIST)反復(fù)驗(yàn)證從而進(jìn)行問(wèn)題定位；

昂貴的ATE資源時(shí)常被不同項(xiàng)目占用，單獨(dú)DFT pattern驗(yàn)證無(wú)法在項(xiàng)目需要時(shí)及時(shí)協(xié)調(diào)；

普通的儀表并不具備Pattern調(diào)試的功能；

不同ATE測(cè)試機(jī)臺(tái)需要不同的pattern文件進(jìn)行轉(zhuǎn)換；

值得一提的是，新冠疫情發(fā)生以來(lái)，人們不得不居家辦公，遠(yuǎn)程工作的重要性凸顯出來(lái)。桌面式的DFT驗(yàn)證平臺(tái)，可以讓DFT工程師隨時(shí)隨地辦公，無(wú)需尋找稀缺的ATE資源，并且占地面積很小。

01 PXI破解遠(yuǎn)程DFT驗(yàn)證難題

NI數(shù)字Pattern儀器PXIe-6570/6571正是為遠(yuǎn)程調(diào)試、靈活測(cè)試、跨實(shí)驗(yàn)室到量產(chǎn)應(yīng)用量身打造的儀器。NI首次將ATE級(jí)數(shù)字功能引入到業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的PXI平臺(tái)中，實(shí)現(xiàn)多種pattern調(diào)試，Shmoo圖，Digital Scope等ATE級(jí)專業(yè)數(shù)字功能于小巧的桌上型儀表，能為各種MCU、射頻和混合信號(hào)IC、IoT芯片等產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程加速。

NI專家指出，PXIe-6570/6571是專門為半導(dǎo)體驗(yàn)證和產(chǎn)測(cè)服務(wù)的ATE level的儀表，里面內(nèi)嵌了pattern編輯工具。它支持的向量速率是100M，最大數(shù)據(jù)率達(dá)到200Mb/s，每通道的向量深度可以達(dá)到128 M。不僅如此，它還具備了PPMU（管腳參數(shù)測(cè)量單元）的功能，可以測(cè)試每一個(gè)管腳的靜態(tài)特性。

我們?cè)賮?lái)了解下前面提到的數(shù)字pattern編輯器，數(shù)字pattern編輯器是一個(gè)用于導(dǎo)入、編輯或創(chuàng)建測(cè)試pattern的交互式工具。該軟件集成了用于器件引腳圖、規(guī)格參數(shù)和pattern的編輯表，用以開(kāi)發(fā)或編輯導(dǎo)入的數(shù)字測(cè)試向量和pattern。數(shù)字Pattern編輯器包含Shmoo繪圖等工具，可幫助用戶更深入地了解不同條件下的待測(cè)設(shè)備(DUT)性能。同時(shí)，該編輯器還提供調(diào)試工具，例如將pattern上的故障覆蓋掉或使用數(shù)字示波器查看引腳數(shù)據(jù)的模擬視圖。

在從設(shè)計(jì)到驗(yàn)證再到量產(chǎn)的過(guò)程中，不同來(lái)源的Pattern經(jīng)常需要轉(zhuǎn)換。NI的PXIe-6570/6571搭配合作伙伴孤波科技國(guó)產(chǎn)自主研發(fā)的Pattern轉(zhuǎn)換工具，可以將EDA工具、實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證至ATE不同廠商間的pattern文件打通。

02 轉(zhuǎn)換神器孤波Pattern Converter

孤波科技的軟件工具 Pattern Converter 可轉(zhuǎn)化WGL/STIL/VCD/eVCD到ATE的pattern格式，并可直接生成不同廠商ATE的pattern文件，從而快速將pattern導(dǎo)入不同量產(chǎn)ATE。

無(wú)論DFT工程師是通過(guò)與TE協(xié)作進(jìn)行ATE機(jī)臺(tái)上的pattern調(diào)試，還是DFT團(tuán)隊(duì)基于桌面式pattern驗(yàn)證平臺(tái)，直接將ATPG的pattern文件導(dǎo)入驗(yàn)證平臺(tái)，在自己工位進(jìn)行使用，連接設(shè)計(jì)與測(cè)試，加速協(xié)同研發(fā)與驗(yàn)證。

提起遠(yuǎn)程工作，絕對(duì)不能錯(cuò)過(guò)孤波的遠(yuǎn)程協(xié)同工具——OneTest。OneTest采用了軟件行業(yè)先進(jìn)的遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用RPC框架，基于遠(yuǎn)程框架提供的認(rèn)證、流控制、阻塞綁定和超時(shí)等功能，可以憑本地執(zhí)行的相同體驗(yàn)有效完成遠(yuǎn)程控制、執(zhí)行以及調(diào)試。

孤波專家舉例解釋：比如在上海的測(cè)試驗(yàn)證工程師原本能夠使用上?；蛘弑本┺k公室的儀器和設(shè)備，但是封閉在家后只能處理基本事務(wù)無(wú)法使用這些儀器。利用OneTest可直接連接公司在北京的設(shè)備實(shí)時(shí)進(jìn)行調(diào)試、數(shù)據(jù)收集及報(bào)告生成，真正做到疫情下持續(xù)產(chǎn)出生產(chǎn)力。

Test IP Manager是OneTest統(tǒng)一的測(cè)試IP管理工具，基于云端Test IP倉(cāng)庫(kù)，可以遠(yuǎn)程進(jìn)行測(cè)試IP的版本管理、協(xié)作、上傳和下載操作，方便的在遠(yuǎn)程環(huán)境中進(jìn)行協(xié)作。

本文提到的DFT驗(yàn)證方法和pattern轉(zhuǎn)換神器，在以下DFT驗(yàn)證視頻中均有系統(tǒng)性講解。

原文標(biāo)題：遠(yuǎn)程桌面式DFT驗(yàn)證，PXI又露了一手

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審核編輯：湯梓紅