《芯片测试管理系统技术规范》征求意见稿

1T/EJCCCSEXXX-XXXX芯片测试管理系统技术规范本文件规定了芯片测试管理系统的系统架构、功能组成、数据管理、技术要求、测试与验证、运维与升级的要求。本文件适用于芯片测试中运用的测试管理系统的全流程设计、测试、使用、运维及升级。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。SJ/T11399-2009半导体发光二极管芯片测试方法YD/T1886-2015移动终端芯片安全技术要求和测试方法3术语和定义SJ/T11399-2009、YD/T1886-2015界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1芯片测试Chiptest指对集成电路芯片的电气特性、功能特性、性能指标以及可靠性等方面进行检测、验证和评估的过程，包括晶圆测试（CP，CircuitProbing）、成品测试（FT，FinalTest）以及各种可靠性测试等。3.2芯片测试管理系统Chiptestmanagementsystem一种用于对芯片测试流程进行全面管理和控制的软件系统，涵盖测试计划制定、测试资源调配、测试任务执行、测试数据采集与分析、测试报告生成以及测试结果评估等功能模块，实现芯片测试全过程的信息化、自动化和规范化管理。3.3测试用例Testcase是针对芯片特定功能或特性设计的一组测试输入、执行条件和预期输出，用于验证芯片在特定情况下的正确性和稳定性。4系统架构4.1架构模式4.1.1架构概述芯片测试管理系统应采用分层架构与微服务架构相融合的混合架构模式。4.1.2分层架构2T/EJCCCSEXXX-XXXX4.1.2.1用户界面层应负责与用户进行直接交互，接收用户的输入指令并展示系统的输出结果。4.1.2.2业务逻辑层应负责封装和处理与芯片测试业务紧密相关的复杂流程和规则，协调各层之间的数据交互和业务协作。4.1.2.3数据访问层应负责与数据持久层进行交互，提供统一的数据访问接口，实现对数据的查询、插入、更新和删除等操作。4.1.2.4数据持久层应负责数据的持久化存储和管理。4.1.3微服务架构4.1.3.1测试计划管理微服务应负责芯片测试计划的全生命周期管理，包括测试计划的创建、编辑、审核、发布以及版本控制等功能模块。4.1.3.2测试执行微服务应负责与各类芯片测试设备进行实时通信连接和交互，控制测试设备按预定测试计划和程序执行测试任务，并实时采集传输测试数据。4.1.3.3测试数据分析微服务应负责对采集到的测试数据进行深入的统计分析和挖掘，提供各种数据分析功能，4.1.3.4资源管理微服务应负责对测试过程中涉及的各类资源进行统一、高效的管理和调配，包括测试设备、测试人员、测试程序以及测试物料等。4.2系统组件4.2.1前端交互组件4.2.1.1Web前端框架4.2.1.1.1应采用Vue.js框架构建用户界面，结合ElementUI组件库实现交互效果与界面设计。4.2.1.1.2用户应能通过浏览器访问和操作系统的各项功能。4.2.1.2移动客户端框架4.2.1.2.1应采用ReactNative框架开发移动应用程序。4.2.1.2.2程序应能实现在移动设备上实时查看测试进度、接收测试任务通知以及上传简单的测试数据。4.2.2业务服务组件3T/EJCCCSEXXX-XXXX4.2.2.1微服务框架应采用SpringCloud作为后端微服务架构的基础支撑框架，实现微服务之间的服务注册与发现、负载均衡、熔断器以及分布式配置中心等关键功能。4.2.2.2消息队列应采kafka作为系统异步通信基础设施，实现数据的及时传递和处理。4.2.3数据存储组件4.2.3.1关系型数据库应采用MySQL作为关系型数据库存储引擎存储结构化的核心业务数据。4.2.3.2非关系型数据库应采用MongoDB作为非关系型数据库存储方案存储非结构化或半结构化数据。4.2.4系统集成组件4.2.4.1设备驱动程序应针对不同型号和品牌的芯片测试设备，开发专用设备驱动程序，实现系统与测试设备之间的稳定通信和精确控制。4.2.4.2外部系统接口接口设计应遵循行业通用数据交换格式和通信协议，应能与企业内部其他信息系统(如ERP、PDM、MES等)无缝集成和数据交互，实现数据准确、安全、高效传输。5功能组成5.1测试计划管理5.1.1应支持多种类型芯片测试计划的创建，应包括但不限于下列各项：a)晶圆测试计划；b)成品测试计划；c)可靠性测试计划。5.1.2应可根据芯片型号、批次、测试项目等信息自动生成测试计划模板，并允许用户进行个性化定制。5.1.3应具备测试计划的编辑功能，应能实现对测试项目、测试步骤、测试时间、测试人员、测试设备等信息进行修改和调整，同时记录计划的变更历史。5.1.4应能实现测试计划的审核与发布流程，审核过程中应支持多人协作和意见反馈。5.1.5应能对测试计划的执行情况进行实时跟踪和监控，以图表形式展示计划的进度、完成情况、未完成任务等信息。5.1.6应支持测试计划的暂停、恢复、终止等操作，并能对计划执行过程中的异常情况进行预警和处5.2测试资源管理4T/EJCCCSEXXX-XXXX5.2.1应建立测试设备资源库，对各类测试设备(如探针台、测试仪、老化设备、分选机等)进行详细登记。5.2.2登记信息应包括但不限于下列各项：a)设备名称；b)型号；c)制造商；d)购置日期；e)设备状态(可用、维修中、报废等)；f)校准周期；g)校准记录；h)维护记录。5.2.3应能实现测试设备的预约和调度功能，应根据测试计划自动分配测试设备资源，避免设备冲突和资源浪费，提高设备利用率。5.2.4应对测试程序进行版本管理，记录程序的开发、修改、发布历史，应支持测试程序的上传、下载、更新和审批流程。5.2.5应管理测试人员信息，包括但不限于下列各项：a)姓名；b)工号；c)联系方式；d)技能等级；e)培训记录；f)任务分配情况。5.2.6应根据测试任务的要求和人员技能情况，合理分配测试人员，实现人员资源的优化配置。5.2.7应具备资源统计分析功能，应能对测试设备的使用率、闲置时间、故障频率等数据进行统计分析，为设备采购、维护和人员培训提供决策依据。5.3测试执行管理5.3.1应与各种测试设备进行无缝集成，支持多种通信接口和协议(如GPIB、USB、Ethernet、RS232等)，实现对测试设备的远程控制和操作，功能应包括但不限于下列各项：a)设备的初始化；b)测试参数设置；c)测试程序加载；d)启动测试；e)暂停测试；f)停止测试等功能。5.3.2应实时采集测试设备反馈的测试数据，对数据进行校验、解析和预处理。5.3.3应将采集到的数据实时存储到数据库中，并与相应的测试任务和芯片信息进行关联。5.3.4应对测试过程进行实时监控，以图形化界面展示测试进度、测试结果、设备状态等信息。5.3.5出现测试失败、设备故障、数据异常等情况时，应及时发出警报通知相关人员，并记录详细的异常信息，应包括异常发生的时间、位置、类型、原因分析以及处理措施等。5.3.6应支持测试数据的实时查看和分析功能，测试人员应能在测试过程中随时查看芯片的各项测试参数和结果，对数据进行初步分析和判断，及时发现问题并采取相应的措施。T/EJCCCSEXXX-XXXX5.3.7应具备测试任务的重测和复测功能，当测试结果不合格或存在疑问时，应能对芯片进行重新测试，并记录重测和复测的原因、次数和结果。5.4测试数据分析与报告5.4.1应提供数据统计分析工具，对测试数据进行多维度、深层次的分析，帮助用户深入了解芯片的质量状况和性能特点，为质量改进和工艺优化提供数据支持。5.4.2数据分析应包括但不限于下列各项：a)芯片良率统计分析；b)故障分布分析；c)参数分布统计；d)CPK(过程能力指数)计算；e)相关性分析；f)趋势分析。5.4.3应支持用户自定义数据分析报表和图表，用户可以根据自己的需求选择感兴趣的数据字段、分析方法和展示形式，生成个性化的数据分析报告，满足不同用户对数据的分析需求。5.4.4应具备数据挖掘功能，应能从相应规模的测试数据中发现潜在的规律和模式，如通过聚类分析识别芯片的故障类型和特征，通过关联规则挖掘找出测试参数之间的潜在关系等，为芯片的失效分析和质量提升提供有价值的信息。5.4.5应根据预设模板和格式，自动生成标准化的测试报告，报告内容基本信息应包括但不限于下列各项：a)芯片基本信息；b)测试计划执行情况；c)测试结果汇总；d)数据分析结论；e)异常情况说明；f)质量评估意见；5.4.6报告格式应规范、美观、易读，应支持多种输出格式(如PDF、Excel、HTML等)，方便用户查看、打印和分享。5.4.7应实现测试报告的审批和发布流程，审批过程应支持电子签名和意见批注功能，发布后的报告应能够进行版本管理和追溯查询。5.5系统管理5.5.1用户管理应实现用户的注册、登录、信息修改、密码重置等功能，对用户进行分组管理，为不同用户组分配不同的系统权限，用户应只能访问和操作其授权范围内的功能和数据。5.5.2权限管理应采用基于角色的访问控制(RBAC)模型，定义系统中的各种角色(如管理员、测试工程师、质量工程师、数据分析员等)，并为每个角色分配相应的功能权限和数据权限，实现权限的细粒度控制和灵活管理。5.5.3日志管理6T/EJCCCSEXXX-XXXX应记录系统中所有用户的操作日志，包括登录日志、操作记录、数据修改日志等，对日志进行分类、存储和查询，出现问题时应能进行追溯和审计。5.5.4系统配置应提供系统参数的配置功能，如数据库连接参数、通信接口参数、邮件服务器参数、报表模板参数等，系统管理员应可根据实际情况对系统进行配置和优化。5.5.5数据备份与恢复应定期对系统中的数据进行全量备份和增量备份，备份数据应存储在安全可靠的介质中，并制定完善的数据恢复计划，系统出现故障或数据丢失时应能快速恢复数据。6数据管理6.1数据模型6.1.1应建立统一、规范的数据模型，涵盖芯片测试过程中的所有相关数据实体和关系，应包括但不限于下列各项：a)芯片信息(芯片型号、批次、封装形式、引脚定义等)；b)测试计划信息(测试项目、测试步骤、测试时间、测试人员、测试设备等)；c)测试结果数据(各项测试参数的测量值、合格情况、测试时间等)；d)测试设备信息(设备名称、型号、状态、校准记录等)；e)测试程序信息(程序名称、版本、开发人员、修改记录等)；f)用户信息(用户名、密码、角色、权限等)；g)其他相关的基础数据(如测试标准、故障代码、单位换算等)。6.1.2数据模型应具备良好的扩展性和灵活性，应能适应业务需求的变化和数据结构的调整。6.2数据存储与备份6.2.1数据存储6.2.1.1应选择合适的数据库管理系统(如Oracle、MySQL、SQLServer等)对芯片测试数据进行存储。6.2.1.2应根据数据特点和使用频率，合理设计数据库表结构和索引，优化数据存储方式，提高数据的读写性能和存储效率。6.2.1.3对于海量的测试数据，宜采用数据分区、数据归档等技术进行管理。6.2.2数据备份6.2.2.1应制定完善的数据备份策略，定期对数据库进行全量备份和增量备份。6.2.2.2备份频率应根据数据的重要性和更新频率确定，全量备份宜每周进行一次，增量备份宜每天进行一次。6.2.2.3备份数据应存储在可靠的存储介质(如磁带库、网络存储设备等)中，并异地保存。6.2.2.4应定期对备份数据进行恢复测试，明确备份数据的完整性和可用性。6.3数据安全与权限控制6.3.1数据安全6.3.1.1应采取多种安全措施保障数据，应包括但不限于数据加密、访问控制、网络安全防护。7T/EJCCCSEXXX-XXXX6.3.1.2应对敏感数据(如芯片设计文件、测试结果数据等)在存储和传输过程中进行加密处理。6.3.1.3应采用安全的加密算法(如AES、RSA等)确保数据的保密性。6.3.1.4应在网络层面部署防火墙、入侵检测系统(IDS)等安全设备，防止外部网络攻击和非法访问。6.3.1.5应在系统层面采用用户认证和授权机制。6.3.2权限控制6.3.2.1应基于RBAC模型实现数据的权限控制，为不同用户角色分配不同的数据访问权限和操作权限，用户应仅能在其授权范围内对数据进行查询、修改、删除等操作。6.3.2.2权限控制应具有细粒度，应精确到数据的字段级和记录级。6.3.2.3权限的分配和管理应具备灵活性，应根据业务需求的变化进行及时调整。7技术要求7.1接口要求7.1.1外部接口7.1.1.1与测试设备的接口7.1.1.1.1应定义系统与各类芯片测试设备之间的通信接口规范，应包括但不限于下列各项：a)接口类型(如GPIB、USB、Ethernet、RS232等)；b)通信协议(如SCPI、自定义协议等)；c)数据格式(二进制、ASCII码等)；d)命令集(设备初始化命令、测试参数设置命令、数据采集命令等)；e)接口的电气特性；f)机械特性。7.1.1.1.2系统应能与不同厂家、不同型号的测试设备进行稳定、可靠的通信和数据交互，实现测试过程的自动化控制和数据采集。7.1.1.2与其他信息系统的接口7.1.1.2.1芯片测试管理系统应具备与其他相关信息系统的接口能力，应包括但不限于下列各项：a)企业资源计划系统(ERP)；b)产品数据管理系统(PDM)；c)制造执行系统(MES)等)。7.1.1.2.2接口规范应明确数据交互的内容、格式、频率和方式。7.1.2内部接口7.1.2.1系统内部各功能模块之间应通过清晰、规范的接口进行通信和交互，接口设计应遵循高内聚、低耦合的原则。7.1.2.2接口定义应包括但不限于下列各项：a)接口名称；b)接口参数；c)返回值类型；d)接口功能描述；e)调用方式；8T/EJCCCSEXXX-XXXXf)接口的异常处理机制。7.2性能要求7.2.1响应时间在正常工作负载下，系统的各类操作响应时间应符合以下各项要求：a)用户界面操作(如点击按钮、查询数据、打开页面等)的响应时间不超过2s；b)测试计划的创建、编辑、审核、发布等操作的响应时间不超过5s；c)测试数据的采集和存储操作应实时进行，数据采集的延迟不超过100㎳；d)数据分析和报表生成操作的响应时间应根据数据量和分析复杂度而定，但对于常见的数据分析需求(如良率统计、故障分布分析等)，响应时间应不超过30s；e)对于复杂的数据分析任务(如数据挖掘、大规模数据统计等)，响应时间应控制在10min以内。7.2.2数据处理能力7.2.2.1应支持同时对多个芯片测试任务进行数据采集和处理，系统的数据采集速率应不低于10Mbps。7.2.2.2应及时、准确地采集所有测试数据，不应出现数据丢失或积压的情况。7.2.2.3应高效存储和管理海量的测试数据，数据库系统应具备良好的读写性能。7.2.2.4对于频繁的数据插入、查询和更新操作，吞吐量应复合生产测试的实际需求。7.2.2.5在高并发情况下，数据库的每秒事务处理量(TPS)应不低于100笔，每秒查询处理量(QPS)应不低于500次。7.2.2.6数据分析引擎应具备快速处理大规模数据的能力，应在合理的时间内完成复杂的数据统计分析和挖掘任务7.2.2.7对于千万级别的测试数据记录，应在1h内完成一次全面的数据分析和报表生成工作，且不影响系统的其他正常操作。7.2.3系统稳定性7.2.3.1系统在长时间连续运行过程中不应出现崩溃、死机、数据丢失等异常情况。7.2.3.2系统平均无故障时间(MTBF)应不低于5000h。7.2.3.3系统应具备良好的容错能力，应自动处理和恢复常见的软件错误和硬件故障，如网络中断、数据库连接异常、设备通信故障等。7.2.3.4出现严重故障时，系统应及时提供详细的错误信息和故障诊断报告。7.2.4兼容性7.2.4.1硬件兼容性7.2.4.1.1系统应兼容主流的芯片测试设备，应包括但不限于下列各项：a)各型号探针台；b)ATE测试仪；c)老化箱；d)分选机。7.2.4.1.2系统应支持常见的通信接口协议，应包括但不限于下列各项：a)GPIB（General-PurposeInterfaceBus）；b)USB（UniversalSerialBus)；c)Ethernet；9T/EJCCCSEXXX-XXXXd)RS-232。7.2.4.1.3系统应支持在不同硬件配置的服务器上运行，应包括X86架构和ARM架构的服务器。7.2.4.1.4系统应对服务器的CPU、内存、硬盘、网络带宽等硬件资源具有良好的适应性，应根据实际应用需求进行灵活的系统部署和扩展。7.2.4.2软件兼容性7.2.4.2.1系统应与企业内部现有的其他信息系统(如产品数据管理系统(PDM)、企业资源计划系统(ERP)、制造执行系统(MES)等)进行无缝集成。7.2.4.2.2系统应支持多种操作系统平台，如Windows、Linux、Unix等。7.2.4.2.3系统应支持多种数据库管理系统，如Oracle、MySQL、SQLServer等，并提供相应的数据库接口和数据迁移工具，用户应可根据自身的技术架构和数据管理需求选择合适的数据库平台。7.2.5可扩展性7.2.5.1系统应能便捷添加新的功能模块、扩展系统性能和支持新的硬件设备。7.2.5.2系统各个功能模块应可以独立开发、部署和升级。7.2.5.3系统应可通过增加服务器节点、优化数据库配置、调整消息队列参数等方式，实现系统的水平扩展和垂直扩展。7.3安全要求7.3.1用户认证与授权7.3.1.1多因素身份验证7.3.1.1.1系统应支持多种身份验证方式，应包括但不限于下列各项：a)密码；b)短信验证码；c)指纹识别；d)数字证书。7.3.1.1.2系统应至少采用两种因素组合进行用户身份验证。7.3.1.2密码策略7.3.1.2.1用户密码应至少包含大小写字母、数字和特殊字符的组合，长度不少于8位。7.3.1.2.2系统已经定期提示用户更换密码，密码有效期最长不超过90d。7.3.1.2.3应限制用户连续登录失败次数，连续5次登录失败后，锁定该用户账号30min，并向系统管理员发送警报通知。7.3.1.3基于角色的访问控制(RBAC)7.3.1.3.1应根据企业的组织架构和业务需求，定义不同的用户角色，如系统管理员、测试工程师、质量分析师、数据管理员等。7.3.1.3.2应为每个角色分配详细的功能权限和数据访问权限，用户应仅能在其授权范围内操作系统。7.3.1.3.3系统权限分配应精确到菜单选项、按钮操作以及数据记录的读写权限。7.3.1.3.4应通过权限矩阵进行清晰的定义和管理，应能根据业务变化灵活调整。7.3.2数据加密T/EJCCCSEXXX-XXXX7.3.2.1传输加密7.3.2.1.1在系统内部以及与外部系统(如测试设备、其他企业信息系统)的数据传输过程中，应采用安全的加密协议。7.3.2.1.2对于敏感数据(如芯片设计文件、测试结果中的关键参数等)的传输，应额外使用端到端加密技术，如基于密钥的加密算法(AES-256)对数据进行加密处理后再传输，防止数据在传输过程中被窃取或篡改。7.3.2.2存储加密7.3.2.2.1应对存储在数据库中的敏感数据进行加密存储，应采用数据库自带的加密功能或第三方加密工具。7.3.2.2.2对于芯片测试数据中的关键参数和客户机密信息，应采用列级加密技术。7.3.2.2.3应定期对加密密钥进行更新和管理，密钥长度应不低于2048位。7.3.3网络安全防护7.3.3.1防火墙设置7.3.3.1.1应在系统网络边界部署防火墙，阻止外部非法网络访问，并限制内部网络对外部的不必要访问。7.3.3.1.2应根据系统的业务需求和安全策略，制定详细的防火墙规则，仅开放系统运行所需的端口和协议。7.3.3.2入侵检测与防御系统(IDS/IPS)7.3.3.2.1应部署IDS/IPS系统，实时监测网络流量，及时发现并阻止入侵行为，如恶意扫描、攻击尝试、异常流量等。7.3.3.2.2系统应具备实时告警功能，一旦检测到入侵行为，应立即向系统管理员发送详细的告警信息，包括但不限于下列各项：a)入侵源IP；b)攻击类型；c)攻击时间。7.3.3.2.3系统应能自动采取一定的防御措施，如阻断攻击源IP的连接、记录攻击行为的详细日志等。7.3.3.2.4系统应定期对IDS/IPS系统进行漏洞扫描和更新。7.3.3.3网络隔离对于芯片测试管理系统中的关键区域，如测试数据存储区、系统核心配置区等，应采用网络隔离技术，将其与其他非关键区域隔离开来，防止安全事件在不同区域之间的蔓延。7.3.4安全审计与监控7.3.4.1操作日志记录7.3.4.1.1系统应详细记录所有用户的操作日志，包括但不限于下列各项：a)登录时间；b)操作内容；c)操作结果；d)操作IP地址。T/EJCCCSEXXX-XXXX7.3.4.1.2操作日志应至少保存1年，以便在发生安全事件时能够进行追溯和审计。7.3.4.1.3对于关键操作(如数据修改、删除、系统配置变更等)，应记录更详细的操作前后数据对比信息。7.3.4.2安全审计分析7.3.4.2.1应定期对系统操作日志进行审计分析，通过数据分析工具和技术，发现潜在的安全风险和异常行为。7.3.4.2.2审计分析结果应形成报告，定期向系统管理员和企业安全管理部门汇报。7.3.4.3实时监控与告警7.3.4.3.1应建立实时安全监控机制，对系统的运行状态、网络流量、用户行为等进行实时监测。7.3.4.3.2若发生安全事件(如入侵行为、异常流量、用户权限滥用等)，立即通过短信、邮件、系统弹窗等方式向系统管理员和相关安全责任人发送告警信息。7.3.5漏洞管理与监控7.3.5.1定期漏洞扫描7.3.5.1.1每月应至少进行一次全面的系统漏洞扫描，包括操作系统、数据库、应用程序等各个层面的漏洞检测。7.3.5.1.2应采用专业的漏洞扫描工具(如Nessus、OpenVAS等)，对系统进行全面的安全评估，及时发现潜在的安全漏洞。7.3.5.1.3扫描结果应生成详细的报告，应包括但不限于下列各项：a)漏洞的名称；b)严重程度；c)所在位置；d)修复建议。7.3.5.2安全更新与补丁管理7.3.5.2.1应及时关注操作系统、数据库、应用程序等供应商发布的安全更新和补丁信息，根据漏洞扫描结果和安全风险评估，制定合理的更新计划。7.3.5.2.2在更新前，应在测试环境中进行充分的测试，应明确更新不会对系统的正常运行产生影响。7.3.5.2.3对于关键安全漏洞，应在最短时间内完成更新和修复。7.3.5.2.4应建立更新记录和知识库，记录每次更新的内容、时间、原因以及可能存在的风险。8测试与验证8.1测试计划制定8.1.1应制定详细的系统测试计划，计划内容应包括但不限于下列各项：a)测试目标；b)测试范围；c)测试方法；d)测试环境；e)测试用例；T/EJCCCSEXXX-XXXXf)测试进度安排。8.1.2测试用例应覆盖系统的所有功能模块和业务流程，且应包括正常情况和异常情况的测试用例。8.1.3应根据系统的需求变更和功能优化情况，及时更新和补充测试用例。8.2测试环境搭建8.2.1应根据系统的运行环境要求，搭建相应的测试环境，应包括但不限于下列各项：a)硬件环境(服务器、测试设备、网络设备等)；b)软件环境(操作系统、数据库管理系统、应用服务器等)。8.2.2应在测试环境中安装和配置系统所需的各种软件和工具，为系统测试提供必要的技术支持和保障，应包括但不限于下列各项：a)测试管理工具；b)性能测试工具