49 10 94 44 021
82 09876 0912
روزهای شنبه الی چهارشنبه از ساعت ۱۰ الی ۲۰

مرکز آموزش میکروتیک

مجری برگزاری دوره ها و آزمون های بین المللی میکروتیک
مرکز آموزش میکروتیک
۲۵ فروردین ۱۳۹۶

طبقه بندی تستها و عیب های سخت افزاری میکروتیک

طبقه بندی تستها

یک تست رویه ای است که که امکان تمایز بین بخشهای خوب و بد را فراهم می آورد. تستها را می توان مطابق با تکنولوژی که برای آن طراحی شده اند، پارامترهایی که می سنجند، هدفی که برای آن نتایج تست استفاده می شوند، و روش کاربرد تست طبقه بندی نمود.

۱٫۳٫۱  جنبه تکنولوژی
نوع تستهایی که انجام می شوند تا حدود زیادی به تکنولوژی مدار مورد آزمایش بستگی دارد: آنالوگ، دیجیتال یا سیگنال ترکیبی.
مدارهای آنالوگ دارای این ویژگی هستند که حوزه مقادیر سیگنالهای ورودی و خروجی آنالوگ است، یعنی می توانند هر مقداری را در یک محدده مشخص بگیرند (حدود این محدوده به وسیله یک کران بالا و پایین مشخص می شود (مثلا، در مورد سطوح ولتاژ آن کرانها ممکن است با ولتاژ تغذیه محدود شوند، که منجر به محدوده ۰ تا ۵+ ولت می شود)). تستهای آنالوگ با هدف تعیین مقادیر پارامترهای آنالوگ همچون سطوح ولتاژ و جریان، پاسخ فرکانسی، پهنای باند، اعوجاج و غیره انجام می شوند. تولید محرکهای ورودی آزمایشی، پردازش این محرکها توسط مدار، و همچنین تعیین مقادیر سیگنالهای پاسخ تست ذاتا به علت طبیعت آنالوگ سیگنالها نادقیق هستند (دقت نامحدود وجود ندارد). از اینرو، تعیین اینکه آیا یک مدار الزاماتش را ارضاء می کند یا نه بر مبنای یک مقدار واحد نیست، بلکه به طیفی از مقادیر (یعنی یک بازه)، برای هر یک از سیگنالهای پاسخ تست، مربوط می شود.
مدارهای دیجیتال دارای این خصوصیت هستند که محدوده مقادیر سیگنالهای ورودی و خروجی باینری هستند (معمولا با عنوان دیجیتال شناخته می شوند)؛ یعنی سیگنالها تنها می توانند مقدار “منطق ۰” یا “منطق ۱” داشته باشند. تستها برای مدارهای دیجیتال مقادیر سیگنالهای پاسخ تست باینری را، با داشتن محرکهای تست باینری که به صورت دیجیتالی توسط مدار تحت تست پردازش می شوند، تعیین می کنند. این را می توان به طور دقیق به علت طبیعت باینری مقادیر سیگنال انجام داد. این تستها تستهای منطقی یا تستهای دیجیتال نامیده می شوند.
مدارهای سیگنال ترکیبی دارای این ویژگی هستند که دامنه مقادیر سیگنالهای ورودی دیجیتال (آنالوگ) است در حالی که دانه مقادیر سیگنالهای خروجی آنالوگ (دیجیتال) می باشد، مثلا مدارهای مبدل دیجیتال به آنالوگ (DAC) و مبدل آنالوگ به دیجیتال (ADC). تست مدارهای سیگنال ترکیبی بر اساس ترکیبی از تکنیکهای تست آنالوگ و دیجیتال است.
این کتاب عمدتا بر تست کردن مدارهای دیجیتال متمرکز است.

۱٫۳٫۲ جنبه پارامتر سنجیده شده
در زمان تست مدارهای دیجیتال، یک طبقه بندی از تستها را می توان بر مبنای طبیعت سنجشی که بر روی مقدار سیگنال باینری انجام می شود انجام داد. وقتی هدف از سنجش تایید صحت منطقی مقدار سیگنال باشد موضوع به تستهای منطقی مربوط می شود؛ وقتی این مربوط به رفتار مقدار سیگنال در زمان، یا سطح ولتاژ و/یا قابلیت تحرکی آن شود، موضوع به تستهای الکتریکی مربوط می گردد.
تستهای منطقی: تستهای منطقی به دنبال یافتن خطاهایی هستند که موجب یک تغییر در رفتار منطقی مدار می شوند: انحرافها از دستگاه خوب تنها در صورتی خرابی لحاظ می شوند که یک سطح پاسخ سیگنال یک “منطق ۰” به جای “منطق ۱” مورد نظر، یا بلکعس، باشد. این خرابیها ممکن است در هر جایی از مدار باشند و وابسته به زمان لحاظ نمی شوند (یعنی، آنها خرابیهای دائمی هستند).
تستهای الکتریکی: تستهای الکتریکی صحت یک مدار را با سنجش مقادیر پارامترهای الکتریکی، همچون سطوح ولتاژ و جریان، و همچنین رفتارشان به مرور زمان، تعیین و تایید می کنند. آنها را می توان به تستهای پارامتری و تستهای دینامیک تقسیم نمود.
تستهای پارامتری مربوط به رفتار خارجی مدار می شوند؛ یعنی سطوح ولتاژ جریان و تاخیرها روی پینهای ورودی و خروجی تراشه.

مشخصات مقادیر سیگنال روی پینهای ورودی و خروجی یک تراشه دارای یک بخش وابسته به زمان می باشند. سنجش کیفی یک تراشه از طریق تایید ویژگیهای مستقل از زمان مقادیر سیگنال روی پینهای ورودی و خروجی تست کردن پارامتری DC نامیده می شود،

در حالی که سنجش کیفی از طریق تایید ویژگیهای وابسته به زمان تست کردن پارامتری AC نامیده می شود. برای یک برخورد جامع با تستهای DC و AC پارامتری، مخاطب به مقالات Stevens (1986) و van de Goor (1991) ارجاع داده می شود.
یک حالت خاص از تست کردن پارامتری DC روش تست IDDQ است؛ مشخص شده است که این روش تست قادر به تشخیص خرابیهای منطقی در مدارهای CMOS می باشد و برای سنجش اتکاپذیری یک تراشه قابل استفاده است. IDDQ مدار تغذیه توان غیرفعال است که وقتی تراشه سوئیچینگ نشود کشیده می شود.

این جریان به علت نشتی زیرآستانه ترانزیستور و جریانهای دیودی معکوس ایجاد می شود و بسیار کوچک است؛ و حدود ده ها نانوآمپر می باشد. تستهای IDDQ بر مبنای این واقعیت هستند که نقایصی همچون اتصال وتاه ها و نشتیهای غیرعادی می توانند IDDQ را با نسبتهای بزرگی افزایش دهند. مشخص شده است که روش تست IDDQ در تشخیص خرابیهای بسیاری از مدلهای خرابی کارایی دارد (برای توضیح مدلهای خرابی، به فصل ۲ مراجعه نمایید).
تستهای دینامیک به دنبال تشخیص خرابیهایی هستند که وابسته به زمان هستند و مربوط به درون تراشه می باشند؛ آنها به سرعتی که با آن عملیاتها اجرا می شوند بستگی دارند. از کارافتادگیهای حاصله خود را به صورت خرابیهای منطقی بروز می دهند. تستهای تاثیر، که تایید می کنند که آیا سیگنالهای خروجی در زمان مشخص شده حالتهای گذرا را ایجاد می کنند یا نه، و تستها را برای DRAMها ریفرش می کنند، به کلاس تستها تعلق دارند.
تایید اصلی مقاله بر تستهای منطقی است؛ با این حال، یک فصل به خاطر ظرافت و قابلیتهای تشخیص خرابیهایش به تست کردن خرابی IDDQ اختصاص یافته است، و یک فصل به علت اهمیت خرابی تاخیر (که شکلی از تست دینامیک است) با توجه به سرعت فزاینده مدارهای مدرن، به تست کردن آن می پردازد.