基于magnum II测试系统的MRAM VDMR8M32测试技术研究

1、基于magnum ii测试系统的mram vdmr8m32测试技术研究表1 器件功能真值表cengw模式vdddq7:0hxx未选中isb1, isb2高阻态lhh输出禁止iddr高阻态llh读字节iddrdoutlxl写字节iddwdin注：“h”代表高电平，“l”代表低电平，“x”代表可以是任何状态3. vdmr8m32的电特性vdmr8m32电特性见表2：表2：模块电特性电性 技术参数符号测试条件（除另有规定外，vdd=3.3v）最小值最大值单位允许指标漂移静态输入漏电电流ililvdd=3.6v，vin=0.0v-88ua±1ua指标ilihvdd=3.6v，vin=3.6v

2、-88ua±1ua（a1、a2、a3）输出漏电电流ilolvdd=3.6v，vout=0.0v-88ua±1ua ilohvdd=3.6v，vout =3.6v-88ua±1ua 休眠电流（ac）isb1vdd=3.6v，e = vih60ma±10% 休眠电流（）isb2evdd-0.2v and50ma±20ma vihvss+0.2v or vdd-0.2v （vdd=3.6v，f=0mhz） 读模式动态电流iddriout=0ma, vdd =3.6v170ma±10% 周期为35ns 写模式动态电流iddwvdd =3.6v

3、,周期为35ns330ma±10% 输出低电平voliol= +4ma0.4v±100mv 输出高电平vohiol= -4ma2.4v±100mv开关 指标地址有效到数据有效的时光tavqvvdd=3.3v40ns±10%（a9、a10、a11）vil=0.4v,vih=2.4v vol=1.4v,voh=1.4v 片选使能到数据有效的时光telqviol= 4ma,40ns±10% 输出访能到输出数据有效的时光tglqvioh= -4ma20ns±10%表3：ac特性技术参数符号最小值最大值单位读周期时光tavav35-ns地址有效

4、到数据有效的时光tavqv-35ns片选使能到数据有效的时光telqv-35ns输出访能到输出数据有效的时光tglqv-15ns地址变幻时数据输出维持时光taxqx3-ns片选输出访能到输出激活时光telqx3-ns输出访能低到输出激活时光tglqx0-ns片选使能高到输出高组态时光tehqz015ns输出访能高到高阻态时光tghqz010ns4. vdmr8m32的测试计划在本案例中，我们选用了teradyne公司的magnum ii测试系统对vdmr8m32举行全面的性能和功能评价。该器件的测试思路为典型的数字电路测试办法，即存储阵列的读写功能测试及各项电特性参数测试。4.1 magnum

5、 ii测试系统简介magnum ii测试系统是上海teradyne公司生产的存储器自动测试机，它由主机和测试底架组成，每个测试底架包含5个网站装配板（site assembly board），每个装配板有128组测试通道，可用来衔接dut（device under test）的管脚，5个装配板之间彻低互相自立，故可以联合多个装配板测试管脚数更多的产品。除了与主机通信的装配板外，测试底架还包括系统电源供应、电源监控板、冷却风扇、以太网集线器和测试板锁定装置。用法magnum ii测试系统时，通过主机编程的方式配置各装配板，再由各装配板对dut举行一系列向量测试，终于在主机的ui界面打印出测试结果

6、。magnum ii测试系统有着强大的算法模块apg（algorithmic pattern generator），可生成各种检验程序，即测试pattern，如棋盘格测试程序，反棋盘格测试程序，全空间全1测试，全空间全0测试，读写累加数测试，读写随机数测试，对角线测试等，采纳这些测试向量可以对器件举行较为全面的功能检测。4.2 采纳magnum ii测试系统的测试计划设计1）硬件设计根据magnum ii测试系统的测试通道配置规章，绘制vdmr8m32的测试转接板，要对器件速率、工作电流、抗干扰等相关因素举行综合考量。2）软件设计考虑到用法该模块为器件提供需要施加激励信号的特别性，我们采纳了m

7、agnum ii系统的特别编程语言和c+编程语言，在vc+环境中调试测试程序，来完成相应的控制操作。详细实施步骤如下：a、根据magnum ii的标准编程办法，先完成对vdmr8m32的pin assignments 定义，pin scramble定义，pin electronics，time sets等的设置。b、确定sequence table execution order，编辑每一组测试项，即test block, test block 里面需要包含pin electronics，time sets，funtest()函数，funtest()函数中就会用法到pattern。c、编辑pa

8、ttern用法的是magnum ii测试系统的特别编程语言，运用apg中各模块的功能编辑所需要的算法命令，编译生成object code。4.3 vdmr8m32的功能测试针对mram等存储单元阵列的各类故障模型，如阵列中一个或多个单元的一位或多位固定为0或固定为1故障（stuck at 0 or 1 fault）、阵列中一个或多个单元固定开路故障（stuck open fault）、状态转换故障（transition fault）、数据保持故障（data maintaining fault）、状态耦合故障（coupling fault）等，有相应的多种算法用于对各种故障类型加以测试，本文采纳

9、，全0、全1，棋盘格、反棋盘格，累加，随机数的测试算法。1）apg简介apg即为algorithmic pattern generator（算法模式生成器）模块的简称，它实则为一台电脑，用特别的编程语言和编译器生成目标代码供测试系统用法，apg主要由两个地址生成器（xalu和yalu）、一个数据生成器(data generator)、一个时钟挑选信号生成器(chip select)组成。一组地址生成器最多可编辑24位地址长度，结合两个地址生成器可产生一系列的地址算法，如单个地址的递增（increment）、递减(decrement)、输出全为1(all 1s)、输出全为0(zeros)等操作，

10、两个地址的关联操作有相加(add)、相减(subtract)、或运算(or)、与运算(and)、异或(xor)运算等，运用这些地址算法可以十分灵便地寻址到器件的任一一个存储单元，以满足各种测试需求。数据生成器最多可编辑36位数据长度，其功能除了有相加(add)、相减(subtract)、或运算(or)、与运算(and)、异或(xor)运算等以外，还可以与地址生成的背景函数（bckfen）协作用法，以生成需要的数据，如当地址为奇数是生成0x55的数据，当地址为偶数时生成0xaa的数据等等。时钟信号生成器最多可编辑18个片选通道，并且可产生4种不同的波形，即脉冲有效，脉冲无效，电平有效，电平无效。

11、除以上四个模块外，apg还包括管脚定义模块（pinfunc），计数器（count）,apg控制器（mar）等，用法magnum ii特别的编程语言并运用这些模块的功能编辑出所需要的算法命令，便可以对器件举行功能测试。4.4 vdmr8m32的电性能测试针对mram类存储器件，其电性测试内容主要有管脚连通性测试（continuity）、管脚漏电流测试(leakage)，电源管脚静态电流测试(isb)、电源管脚动态电流测试(iddr/iddw)、输出高/低电平测试（voh/vol），时序参数测试(tavqv、tglqv、telqv)。1） pmu简介pmu即为parametric measurem

12、ent unit，可以将其想像为一个表，它可以衔接到任一个器件管脚上，并通过force电流去测量电压或force电压去测量电流来完成参数测量工作。当pmu设置为force 电流模式时，在电流升高或下降时，一旦达到系统规定的值，pmu buffer就开头工作，即可输出通过force电流测得的电压值。同理，当pmu设置为force 电压模式时， pmu buffer会驱动一个电平，这时便可测得相应的电流值。mram 器件的管脚连通性测试（continuity）、漏电流测试(leakage)、voh/vol测试均采纳这样的办法举行。2） mr8m32的静态电流测试(isb)、动态电流测试(iddr/iddw)、时序参数测试(tavqv、tglqv、telqv)vdmr8m32的静态电流测试不需要测试pattern，而动态电流测试需要测试pattern，用法的电流抓取函数分离是test_supply()和ac_test_supply()，需要注重的是测试静态电流时器件的片选控制信号需置成vcc状态，测试动态电流时负载电流（ioh/iol